梁柱剛性連接設計
梁柱間剛性連接計算可按常用設計法或全截面受彎設計法進行,當鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70%時,可采用常用設計法進行設計,小于 70%時,應采用全截面抗彎設計法,在住宅設計中,鋼梁多屬于前者,常用設計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔彎矩和剪力,普遍認為計算容易,結(jié)果偏于安全。事實上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點的抗震設計和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點的設計,不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進行栓焊等強連接是很難達到強節(jié)點弱桿件的設計要求,對加強式節(jié)點設計有設計及構(gòu)造詳細說明,具體做法主要有三種方式:梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接。通過筆者在實際應用后認為,三者都存在增加施工難度的問題。第四種方式:梁端翼緣加寬方式,但在標準圖集中不作為主推形式介紹,當建筑對梁寬沒有要求的情況下,這種連接方式為實用、便捷。

鍍鋁鋅的詳細描述和性能:鍍鋁鋅鋼板是鋁鋅合金結(jié)構(gòu)組成,由55%鋁、43%鋅與2%硅在600℃高溫下凝固而組成,其整個結(jié)構(gòu)由鋁-鐵-硅-鋅,形成致密的四元結(jié)晶體的一種合金。
鍍鋁鋅鋼板具有不少優(yōu)良的特性:強的耐腐蝕性,是純鍍鋅板的3倍;表面有漂亮的鋅花,可以作為建筑屋外板使用。
“鍍鋁鋅鋼卷”的耐腐蝕性主要是因為鋁,鋁的保護功能。當鋅受到磨損時,鋁便形成一層致密的氧化鋁,阻止耐腐蝕性物質(zhì)進一步的腐蝕內(nèi)部。
耐熱性
鋁鋅合金鋼板具有良好的耐熱性,可以承受300多攝氏度的高溫,與鍍鋁鋼板的抗高溫氧化性很類似,經(jīng)常應用于
煙囪管,烤箱、照明器和日光燈罩。
鍍鋁鋅板的用途
建筑:屋頂、墻壁、車庫、隔音墻、管道和組合式房屋等
汽車:消聲器、排氣管、雨刷附件、燃料箱、貨車箱 等
家電:冰箱背板、煤氣爐、空調(diào)機、電子微波爐、LCD邊框、CRT防爆帶、LED背光源、電氣柜等

筆者在設計中根據(jù)以下幾個原則來確定柱截面:
1)按方鋼管柱方案進行結(jié)構(gòu)分析,根據(jù)計算應力比結(jié)果接近 0.9 的情況,選定框架梁截面尺寸,根據(jù)方鋼管截面特性初選 X,Y 方向上工字鋼截面,計算時不考慮腹板作用,初步確定異型柱截面;
2)按工字鋼柱方案進行結(jié)構(gòu)分析,異型柱 T 型構(gòu)件布置方向,設柔性支撐代替異型柱中 T 型構(gòu)件在工字鋼弱軸上的剛度影響,按有側(cè)移鋼框架計算,調(diào)整異型鋼柱中工字鋼截面尺寸;完成后調(diào)整工字鋼及柔性支撐布置方向,驗算 T 型構(gòu)件與工字鋼腹板組成的工字鋼截面尺寸;
3)根據(jù)上一步建立的模型,選取工字鋼強軸所在的單榀框架進行抗震驗算,只參考工字柱強軸應力計算結(jié)果,檢驗異型柱單向受力是否滿足;
4)根據(jù)上述計算結(jié)果,手工核算梁柱節(jié)點處抗震承載能力,基礎設計時考慮偏軸引起的附加彎矩;
5)以普通工字鋼柱和方鋼管柱按無支撐框架體系分別進行正常設計,其中鋼梁按設計所選截面計算,根據(jù)合適的計算結(jié)果,統(tǒng)計鋼柱用鋼量以控制異型柱用鋼量的上下限。
上述方法沒有可依據(jù)的計算公式及條文,對偏軸引起的附加彎矩對整體的影響沒有更多處理,這也是筆者只在二三層住宅設計中應用,沒在更高的工程里使用異型鋼柱的原因。筆者提出異型鋼框架方案,希望得到大家的批評指正。
二、設計細節(jié)的問題
1、 整體計算時選取合適的結(jié)構(gòu)阻尼比根據(jù)抗震規(guī)范要求,除專門規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應取0.05,當阻尼比不等于0.05時,地震影響系數(shù)曲線應進行修正,鋼結(jié)構(gòu)相關阻尼比選取值見表 1。
表 1 不同結(jié)構(gòu)阻尼比應用值
從表 1 中數(shù)據(jù)可以看出,不同的鋼結(jié)構(gòu)體系有不同的地震影響系數(shù),如果在結(jié)構(gòu)分析時錯誤選擇阻尼比對設計結(jié)果會產(chǎn)生較大影響,其中鋼管混凝土和鋼-砼混合結(jié)構(gòu)由于是兩種材料共同作用,在選取阻尼比時,應根據(jù)兩種材料應用比例綜合考慮阻尼比,結(jié)構(gòu)整體剛度越柔,阻尼比選值越低。

二、棒材
碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋棒材按截面形狀有圓鋼、方鋼、扁鋼和六角鋼。所采用的鋼牌號為Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。
1、圓鋼、方鋼
圓鋼直徑和方鋼邊長為5.5-250mm.通常長度為:直徑(邊長)不大于25mm時,4-10m;直徑(邊長)大于25mm時,3-9m.
2、扁鋼
扁鋼的截面尺寸為,寬度10-150mm,厚度3-60mm.通常長度為3-9m.常用鋼牌號為Q235、Q255、Q275,主要用于農(nóng)機、化工機械、鐵道零件、五金工具等。
3、六角鋼
六角鋼的截面尺寸為,對邊距離8-70mm.通常長度3-8m.常用鋼牌號為Q195、Q215、Q235,主要用于制造螺母等標準件。
4、標準件用碳素鋼熱軋圓鋼
標準件用碳素熱軋圓采用牌號BL2、BL3低碳碳素鋼,其硅含量極低(質(zhì)量分數(shù)不大于0.07%),硫、磷質(zhì)量分數(shù)降至不大于0.040%,殘余銅質(zhì)量分數(shù)不大于0.25%。這種鋼具有良好的冷頂鍛加工性能,使用前不需退火處理,拉拔后直接進行頂鍛制造加工。主要用于制造螺母、螺栓、螺釘、鉚釘?shù)取?