宁波钢结构安装——钢结构设计释疑

【问题1】

有些结构下部分为混凝土框架,上部为钢框架,这种结构体系该如何处理?

解析:设计时应选择合适的程序进行整体计算分析(能同时考虑不同的阻尼比),结构的控制指标也按不同的结构类型分别考虑,另外还要注意上下不同结构之间连接节点的设计。

【问题2】

多层钢结构框架体系,当超过规范规定的温度伸缩缝最大间距要求而需要设缝时,可否不按双柱设缝,而以柱上设置牛腿,采用滑动铰支座形式脱开?在一个伸缩缝区段内,当楼面采用“钢-砼”组合楼面时,楼面可否不按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010要求的伸缩缝间距设缝,而仅采用后浇带来解决?

解析:

1.超长结构应考虑温度影响。

如整体分缝有困难,可仅在顶层采用双墙布置形成伸缩缝,缝宽要满足抗震缝最小宽度。

如果采用柱上牛腿设置滑动铰支座脱开,支座两侧结构形成独立单元,这对支座要求较高,此时应保证地震作用下两个方向任意滑动的距离。这种连接方式通常用于两结构单元的局部连接上,而整体连接不宜采用。

2. 当“钢-砼”组合楼盖,应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010设置伸缩缝。不过当采取可靠措施后,伸缩缝间距可适当放松。设置后浇带可作为措施之一,但它只能解决混凝土收缩应力,而不能解决温度应力,所以不能完全代替伸缩缝的作用。

【问题3】

大跨钢梁作为另一个大跨钢梁的支座时,计算钢梁连接为铰接,因较大剪力产生的次(附加)弯矩如何处理?

解析:次梁两端与主梁为铰接连接时,在连接计算时通常是忽略主梁的扭转影响,只考虑次梁端部与主梁之间的剪力作用,但在计算连接螺栓或焊缝时,除了考虑作用在次梁端部的剪力外,尚应考虑由于偏心所产生的附加弯矩的影响。

一般次梁两端与主梁的连接,当采用高强度螺栓摩擦连接时,应考虑剪力和偏心弯矩的共同作用,确定高强螺栓的规格;高强螺栓通过连接板与主梁加劲肋连接,连接次梁的主梁加劲肋与主梁的连接焊缝通常采用双面直角角焊缝连接。

【问题4】

采用大跨度钢结构楼面(如过街连廊和天桥),当楼面采用钢与混凝土组合楼面时,跨度较大的主钢梁挠度限值按钢结构设计规范L/400是否偏大?

解析:“钢-砼”混合结构中,由于两种材料对变形的敏感程度差异较大,当变形较大时,楼面混凝土容易产生开裂,故应引起设计人员的足够重视。

建议通过计算预估钢梁的挠度,当计算挠度超过规范规定时,应在设计文件中规定设计起拱值,并督促施工过程中落实起拱措施抵消部分变形,控制最终的实际变形在允许范围,同时混凝土受拉区的配筋应适当加强。