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《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》 GB 51022-2015规范学习

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》 GB 51022-2015(以下简称本规范)已于2016.8.1日开始执行,本规范与旧版《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102-2012相比有了很大改进,但笔者对有些条款仍有疑惑,特在土木吧平台发表与相关专家探讨。

1、关于拉条位置问题

本规范图9.1.10-3(a)的附图是下面这样:

其受力如图一

图一中各力对a点的力矩之和不为零,使檩条受扭,但檩条抗扭性能极差。N2处的拉条难以张紧,且拉条只能受拉不能受压,N2处的拉条不能阻止檩条下翼缘向N2方向偏移,风吸力使檩条下翼缘受压时不能保证其稳定。《钢结构设计手册》(上册)图7-18(a)的作法(图二)是正确的。

2、关于檩托问题

本规范9.1.6条规定:“当腹板高厚比不大于200时,也可不设置檩托板,由翼缘支承传力,但应按下列公式计算檩条的局部屈曲承压能力。”,9.1.10条规定:“嵌套搭接方式的Z形连续檩条,当有可靠依据时,可不设檩托,由Z形檩条翼缘用螺栓连于刚架上。”。但《民用建筑工程设计常见问题分析及图示–结构专业》(05SG109-4)第3.4.1条将“檩条与刚架斜梁上翼缘连接处设置单板檩托未加焊加劲肋”作为一个问题提出,其理由是:“檩托除安装时固定檩条防止檩条倾覆外,尚要承受檩条因荷载偏心产生的扭矩。因此檩托应有必要的刚度和承载力,以便对檩条端部提供扭转约束。”

如图三所示,屋面荷载P在屋面坡度方向的分力PH通过拉条传递至端部,不设檩托就等于取消了檩托弱轴方向的支座,且与《钢结构设计规范》4.2.5条的规定”梁的支座处,应采取构造措施,以防止梁端截面的扭转。”违背。

3、关于檩托问题二

同理,本规范9.3.4条的规定:“屋面对檩条产生倾覆力矩,可采取变化檩条翼缘的朝向使之相互平衡,当不能平衡倾覆力矩时,应通过檩间支撑传递至屋面梁,檩间支撑由拉条和斜拉条共同组成。”同样令人费解。

且式9.3.4-1似乎只适用于屋面坡度为1/20的情况,屋面坡度较大时,此式将偏于不安全(本规范条文说明说,此条完全照搬美国手册)


4、本规范6.2.2条,将抗规5.2.1条所述的“底部剪力法”说成“基底剪力法”,不但与抗规相矛盾,基本概念也有问题。抗规的“底部”是指上部结构的嵌固部位,一般的设计均以基础顶面或地下室顶板处作为上部结构的嵌固端,门规的“基底剪力法”令人费解。

5、本规范4.2.1条规定:“门式刚架轻型房屋钢结构计算时,风荷

载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积,垂直于建筑物表面的单位面积风荷载标准值应按下式计算:”,试问,计算刚架斜梁、檩条、山墙等构件时,在图四风向作用下,风荷载作用面积是否应取“垂直于风向的最大投影面积”?查荷载规范8.1.1条(强条)均无此类说法,本规范的规定与荷载规范相违背且不合理。

6、本规范10.2.7条:端板厚度t应根据支承条件确定(图10.2.7-1),各种支承条件端板区格的厚度应分别按下列公式计算:

条文说明对其解释不详,笔者试推导一下:

该条规定的Nt是一个高强度螺栓的受拉承载力设计值(N/mm2)似乎有误,式10.2.7-1中的Nt似应以nNt代替。

7、门式刚架风荷载问题很重要,《钢结构设计手册》用较大篇幅证明旧门规存在的问题,新门规对此作了详细规定。但是,也大大增加了设计的麻烦,让人有”无所适从“之感。记得74规范的编制原则是:负责、精细的研究,简单的表达。

8、作为维护结构的檩条及隅撑,其耐久性较差,使用年限往往远少于主体结构,如果不考虑压型钢板的作用(其与檩条的连接质量可能得不到有效控制)。不与支撑节点(固定点)相连的檩条、隅撑能否作为主体结构平面外的支撑点(参见《 冷弯薄壁型钢结构技术规范》10.1.4条文说明)?且檩条往往很薄,其与檩托的螺栓连接承压承载力能否满足要求也是问题。

9、顺便说一下:新门规只有一个强条,且属于施工方面的,结构设计规范为什么要设强条?强条能涵盖所有问题吗?设计是那么简单吗?笔者对此强烈质疑。《建筑工程施工图设计文件技术审查要点》编制说明显示,各地对此意见不一,该要点关于结构方面的230条规范条文均为非强条。

来源:土木吧

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