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PKPM 做钢结构的经验集萃(六)

105、什么是单偏压?什么是双偏压?答:单偏压和双偏压的计算方法不一样,单偏压在计算配筋时,计算 X 方向配筋时不考虑 Y 向钢筋的作用,计算结果具有唯一性;而双偏压则恰恰相反,双偏压在计算 X 方向的配筋时要考虑与 Y 向钢筋叠加,计算结果具有不唯一性。《高规》6.2.4 条规定,“抗震设计时,框架角柱应按双向偏心受力构件进行正截面承载力设计 ”。一般建议用户使用单偏压计算,使用双偏压验算(目前的 SAWTE TAT 软件均已增加此功能,操作简介见 2003 年《 PKPM 新天地》 1 38 页)。用户进行双偏压验算前,要先完成柱的施工图设计,否则有可能验算出错。如在特殊构件定义中指定了角柱,程序自动按照双偏压计算。另外,当考虑了“双向地震力作用”时,不应同时考虑[按双偏压计算]一般框架柱配筋。对于异形柱,这两种计算方法的区别在于:“单偏计算”是将主形心内力作用效应分解到各个柱肢上再进行单偏对称配筋计算,而“双偏计算”是将主形心内力作用效应按异形柱的全截面进行配筋,因此有角筋共用。一般情况下异形柱宜采用双偏压计算,这样异形柱的配筋计算会更准确
106、层间位移的计算应按照平面投影的两点间距离计算,还是按两点的 x y 方向增量分别计算。答:按位移增量计算。
107、钢结构全截面焊接算刚接吗?答:刚接是肯定的,腹板与翼缘都焊接,腹板传递剪力和翼缘传递弯矩都能实现。只是节点形式应有所改进:一是不方便施工;二是容易引起焊缝应力集中,对结构安全产生影响。可以改成腹板螺栓连接,上下翼缘焊接形式;或是全改成螺栓连接形式。
108、什么是偏心支撑?什么是中心支撑?答:中心支撑即支撑轴线与梁柱交点相交,偏心支撑即支撑轴线与梁轴线交点同梁柱交点有一定的距离,两交点间的梁段即所谓耗能梁段。严格的说横向框架纵向支撑结构也是框架支撑结构,但前者一般纵向为梁柱铰接,单向设置支撑,多用于单层或低层结构;而后者在狭义上一般是梁柱双向刚接,双向设置支撑,多用于多高层结构。关于钢结构框架支撑体系:框架支撑体系是有效的、经济的和常用的钢结构抗侧力结构体系,它的作用与钢筋混凝土结构中的框架剪力墙结构体系基本类似,均属于共同工作结构体系。框架支撑体系是由框架体系演变来的,即在框架体系中对部分框架柱之间设置竖向支撑,形成若干榀带竖向支撑的支撑框架;支撑框架在水平荷载作用下,通过刚性楼板或弹性楼板的变形协调与刚接框架共同工作,形成一双重抗侧力结构体系,称之为框架支撑体系。当沿内筒周边及电梯井道和楼梯间等长隔墙部位设置支撑框架,形成带支撑框架的内筒结构时,内筒与外框架则构成框架内筒体系。支撑框架中的框架梁与框架柱仍为刚接相连,而支撑杆的两端常假定为与梁柱节点铰接相连,即支撑杆中不产生弯矩
和剪力,只产生轴向力。因此,支撑框架既具有框架的受力特性和变形特征,又有铰接桁架的受力特性和变形特征,它有利于增加结构的侧向刚度。
109、什么是节点域?答:节点域一般是指框架节点域,钢框架柱的翼缘板、腹板的厚度均较薄,在框架节点域存在着不可忽视的剪切变形,对框架水平位移有 10~20%影响。节点域剪切变形对内力也有影响,一般在 10%以内。如果框架有支撑时,节点域剪切变形将随支撑体系侧向刚度的增加而锐减。
110、 耦联的含意和实质?答:在结构的抗震设计中,耦联是指平扭耦联,它由于结构的刚心和质心不重合,在水平地震作用下,结构会产生扭转。对于体形规则,结构抗侧力构件基本对称布置的结构,其刚心和质心偏离不是很大,平扭耦联不太严重,此时可以不考虑平扭耦联,振型组合采用 SRSS 方法即可。对于体形不规则的结构,其刚心和质心偏离较大,此时则必须考虑平扭耦联,振型组合则相应采用 CQC 法,振型数应取 918 个或更多,具体振型数取值多少可根据振型质量定,其原则为:使所取的振型质量的百分比大于 90%。对于你这个具体工程,由于体形复杂,必须考虑平扭耦联,考不考虑平扭耦联与层数无关,只与刚心和质心的偏离程度有关。在结构设计中,应尽量避免平扭耦联严重的情况,方法有:调整抗侧力构件的布置和刚度、设缝将结构分成几个体形简单的子结构等。
111、什么是对中和轴的面积矩?答:截面上某一微元面积到截面上某一指定轴线距离的乘积,称为微元面积对指定轴的静矩。 H 型可按下式计算。 S=翼缘面积*翼缘形心到结构形心的距+中和轴以上的腹板面积*中和轴以上腹板的形心到中和轴的距离。
112、强支撑框架柱计算长度如何求?答:可计算出 K1K2K1K2 分别为相交与柱上、下 端 的 横 梁 线 刚 度 之 和 与 柱 线 刚 度 之 和 的 比 值 。 计 算 长 度 系 数 μ=[3+1.4(k1+k2)+0.64k1k2]/[3+2(k1+k2)+1.28k1k2]
113、吊筋的作用是什么?答:主次梁交接部位应优先选择每边 3 根加密箍筋抗剪,若箍筋抗剪不满足时,需按计算配置吊筋,吊筋的作用不仅是抗剪的作用,因为计算主梁截面箍筋时已经计入了该集中力的作用,附加吊筋或箍筋是为了防止此集中力作用区域下部砼拉脱,而将该集中力传递到梁顶部,或者说类似于防冲切破坏(在极限或接近极限荷载时,次梁顶部区域产生裂缝或端支座为铰接处理)。
114、锚栓抗拉强度为什么要低于相同强度钢构件的抗拉强度设计值?例如 Q235 的锚栓抗拉强度设计值只有 140,而不是 215,为什么呢??
答:柱脚底板虽然一般较厚,但其平面外刚度毕竟有限,在锚栓的拉力作用下会发生翘曲变形,同时锚栓受拉变形,减弱了锚栓的锚固作用。为了考虑这种情况而又不致使底板过厚,规范里把锚栓的抗拉承载力降低了,通过减小锚栓变形的方法来保证底板不至于发生过大的翘曲。。
115、什么是施工缝?答:因施工组织需要而在各施工单元分区间留设的缝。施工缝并不是一种真实存在的“缝”,它只是因后浇注混凝土超过初凝时间,而与先浇注的混凝土之间存在一个结合面,该结合面就称之为施工缝。因混凝土先后浇注形成的结合面容易出现各种隐患及质量问题,因此,不同的结构工程对施工缝的处理都需要慎之又慎。受到施工工艺的限制,按计划中断施工而形成的接缝,被称为施工缝。混凝土结构由于分层浇筑,在本层混凝土与上一层混凝土之间形成的缝隙,就是最常见的施工缝。所以并不是真正意义上的缝,而应该是一个面。
116、什么是沉降缝?答:上部结构各部分之间,因层数差异较大,或使用荷重相差较大;或因地基压缩性差异较大,总之一句话,可能使地基发生不均匀沉降时,需要设缝将结构分为几部分,使其每一部分的沉降比较均匀,避免在结构中产生额外的应力,该缝即称之为“沉
降缝”。 为克服结构不均匀沉降而设置的缝,须从基础到上部结构完全分开
117、什么是伸缩缝?答:若建筑物平面尺寸过长,因热胀冷缩的缘故,可能导致在结构中产生过大的温度应力,需在结构一定长度位置设缝将建筑分成几部分,该缝即为温度缝。对不同的结构体系,伸缩缝间的距离不同,我国现行规范《混凝土结构设计规范》GB50010-2002对此有专门规定。为克服过大的温度应力而设置的缝,基础可不断开。
118、什么是抗震缝?答:为使建筑物较规则,以期有利于结构抗震而设置的缝,基础可不断开。 在抗震设防区,沉降缝和伸缩缝须满足抗震缝要求。 

119、什么是材料的泊松比?答:在材料的比例极限内,由均匀分布的纵向应力所引起的横向应变与相应的纵向应变之比的绝对值。比如,一杆受拉伸时,其轴向伸长伴随着横向收缩(反之亦然),而横向应变 e' 与轴向应变 e 之比称为泊松比 V。材料的泊松比一般通过试验方法测定。主次泊松比的区别:主泊松比 PRXY,指的是在单轴作用下, X 方向的单位拉(或压)应变所引起的 Y 方向的压(或拉)应变,次泊松比 NUXY,它代表了与 PRXY 成正交方向的泊松比,指的是在单轴作用下, Y 方向的单位拉(或压)应变所引起的 X 方向的压(或拉)应变。 PRXY NUXY 有一定关系的: PRXY/NUXY=EX/EY,对于正交各向异性材料,需要根据材料数据分别输入主次泊松比,但是对于各向同性材料来说,选择 PRXY NUXY 来输入泊松比是没有任何区别的,只要输入其中一个即可
120、什么是弹性模量?答:又称杨氏模量。弹性材料是一种最重要、最具特征的力学性质。是物体弹性 t 变形难易程度的表征。用 E 表示。定义为理想材料有小形变时应力与相应的应变之比(受到变形应力时恢复其原形状和结构的能力)E 以单位面积上承受的力表示,单位为牛/^2。模量的性质依赖于形变的性质。剪切形变时的模量称为剪切模量,用 G 表示;压缩形变时的模量称为压缩模量,用 K 表示。模量的倒数称为柔量,用 J 表示。
121、为什么行车梁中间劲板与下翼缘要空 50mm~100mm 空隙?答: <钢结构设计规范>条文说明里有详细的解说,其规定中间横向加劲肋的下端宜在距受拉翼缘 50~100mm 处断开,与其腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧.主要还是考虑了吊车梁的受力特性.吊车梁的疲劳破坏一般是从受拉区开裂开始,腹板的连接焊缝在肋下端采用饶角焊或围焊或回焊等其他方式可减少由于焊接在腹板上引起疲劳裂纹。规定中间横向加劲肋的下端宜在距受拉翼缘50~100mm 处断开,主要也是考虑吊车梁的疲劳破坏。
122、基础垫层的作用?答:素混凝土垫层有保护地基土防止扰动的作用,还有方便施工放线、绑扎钢筋的作用,还可以减少地下水等对基础钢筋混凝土的侵蚀。在某些情况下还有用砂石垫层换土以改善持力层局部软弱地基的应用。采用 C7.5~C10 的混凝土 厚度看具体情况100mm 以上吧,钢筋混凝土的基础是柔性基础,不仅能承受压应力,还能承受拉应力,不受材料的刚性角限制。柔性基础需要做垫层 如果你做的刚性基础就不必要做垫层了 只是有刚性角限制。
123、基础底板的钢筋是如何分布的?答:沿基础横向的为受力钢筋(就是沿强轴方向),沿基础纵向的为分布钢筋,分布钢筋放在受力钢筋上面。
124、什么是后浇带?为什么后浇带混凝土强度要比原浇注混凝土强度高一层?答:减小温度收缩影响。新浇混凝土在硬结过程中会收缩,已建成的结构受热要膨胀,受冷则收缩。混凝土硬结收缩的大部分将在施工后的头 12 个月完成,而温度变化对结构的作用则是经常的。当其变形受到约束时,在结构内部就产生温度应力,严重时就会在构件中出现裂缝。在施工中设后浇带,是在过长的建筑物中,每隔 3040 米设宽度为 7001000 毫米的缝,缝内钢筋采用搭接或直通加弯做法。留出后浇带后,施工过程中混凝土可以自由收缩,从而大大减少了收缩应力。混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力,提高结构抵抗温度变化的能力。后浇带保留时间一般不少于一个月,在此期间,收缩变形可完成 30%~40%。后浇带的浇筑时间宜选择气温较低(但应为正温度)时,可用浇筑水泥或水泥中掺微量铝粉
的混凝土,其强度等级应比构件强度高一级,防止新老混凝土之间出现裂缝,造成薄弱部位。
125、什么是刚性基础?什么是柔性基础?答:刚性基础指用砖、石、灰土、混凝土等抗压强度大而抗弯、抗剪强度小的材料做基础(受刚性角的限制)。用于地基承载力较好、压缩性较小的中小形民用建筑。刚性角: 基础放宽的引线与墙体垂直线之间的夹角。柔性基础指用抗拉、抗压、抗弯、抗剪均较好的钢筋混凝土材料做基础(不受刚性角的限制)。用于地基承载力较差、上部荷载较大、设有地下室且基础埋深较大的建筑。大放角:砖基础的逐步放阶形式称为大放角。 作用:增加基础底面的宽度,使上部荷载能均匀的传到地基上。
126、梁柱连接节点的设计要求?
答:梁、柱连接节点分为两种设计方法;一、为常用设计方法,一为精确设计法。节点计算须计算梁柱节点域刚度,不够时须加强。计算连接节点的承载力极限,按规范,要求节点抗震的极限承载力是构件的极限承载力的 1.3 倍。也就是节点按等强设计时须达到构件的承载力的 1.3 倍。
127 、柱间支撑要不要?在设有水平支撑的地方,也应相应设置柱间支撑,以保持其空间几何的稳定性没有抗风柱也没有柱间支撑,那对于纵向水平力的传递是很不利的啊纵向水平力包括风荷载、地震力和温度应力,一般情况下风荷载占主要因素,因为房子轻,地震力会很小的你的意思是不是这个厂房四周都没有墙?如果是这个样子风荷载
在纵向水平力中的比重是很小的,几乎可以忽略(因为没有墙体,受风面积很小),那么是可以考虑去掉柱间支撑的门架结构,平面内是框架,面外如果不是刚性体系,又无柱间支撑,从结构上来讲就是几何可变体系,只所以没可变,不倒,是因为铰接不会是理想的铰,总是能承担一定弯矩的,但不等于这样的结构是可行的,几何可变还叫什么结构呢,抗风柱并不能起到使体系稳定的作用。边柱加支撑,中柱对于位置也应该加,这是规范规定的,但中柱从理论上可以不加,因为中柱的水平力可以通过屋顶的支撑传递边柱,再传到支撑,就像混凝土结构中,部分抗侧力剪力墙可以不落地一样(通过楼板将水平力传递落地墙上了),但此时边柱的支撑和屋面的支撑应相应加强,保证水平力的传递。支撑的设置是结构体系与概念的问题,不能随意说可有可无。
128、吊车梁下翼缘与弹簧板之间的垫板有什么作用?
答: 当有下柱柱间支撑时,此垫板与弹簧板、吊车梁下翼缘需焊接,以传递吊车水平刹车力,无下柱柱间支撑时,可以不要垫板,中间缝隙是空的,直接拧螺栓,据说是解决吊车梁抗扭转的,但是没人做过试验,证明效果如何.
129、安装螺栓可否重复使用?
答: 安装螺栓当然是可以重复使用的,我们这里要明白的是:这里的螺栓不是我们理解的螺栓的连接作用,而是安装作用。安装螺栓就是临时固定,要是现场没有螺栓了,可以用钢筋头临时固定,等构件焊接好了就可以取下螺栓了。


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作者: ganggouren

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