首页 国际标准结构工程-公众号 海外工程十五年之一五九——美标钢结构特殊抗弯框架之设计(23)

海外工程十五年之一五九——美标钢结构特殊抗弯框架之设计(23)

7.构造和可施工性

本节阐述了与设计工程师信息文件、连接详图、施工质量和控制相关的许多问题,这些问题对于实现钢结构特殊抗弯框架的预期抗震性能至关重要。

7.1规范和结构、工厂和安装图纸

明确责任设计工程师的期望对于向总承包商、制造商和安装工传达设计意图至关重要。对于钢结构特殊抗弯框架项目尤为重要,因为当受到等于或大于设计地震的震动时,设计旨在产生显著的非弹性响应。本文件以完整图纸和项目规定的形式呈现,特别强调钢结构特殊抗弯框架连接设计、构造以及通过焊接和/或螺栓连接的特殊方面。认识到本文件的重要性,AISC 341§A4和§I1特别列出了除《AISC钢结构和桥梁标准实施规范》(AISC 2016d)中列出的所有钢结构所需文件之外的项目。

7.2保护区

AISC 341中未指定为“普通”的大多数钢结构抗震体系具有特定构件,当结构遭受严重地面震动时,这些构件将成为非弹性响应的主要来源。在钢结构特殊抗弯框架结构中,主要非弹性行为发生在梁柱连接附近或内部的梁中。在大多数情况下,这种非弹性行为可能集中在大约等于或略长于梁深度的长度上。由于预计在这些位置会出现较大的非弹性应变,铰区钢梁中材料的任何不连续性都可能成为断裂起始点。为了避免这些断裂,AISC 341§D1.3要求尽可能保护这些区域不受不连续性的影响。AISC 341§I2.1列出了这些“保护区”中不可接受的具体不连续性

AISC 341§I2.1所述的不连续性之一是抗剪连接,例如通常用于组合楼板性能的连接。保护区内抗剪连接件的限制是由于组合楼板连接试验中发生断裂造成的,该组合楼板在塑性铰区抗剪栓钉,用于将压型钢板和和楼板连接至抗弯框架梁。但允许使用电动紧固件和电弧点焊将压型钢板固定到梁翼缘,以实现组合性能。

AISC 341§A4.1、§I1.1和§I1.2要求在结构设计、施工和安装图纸上指定保护区的位置和尺寸。工程师应注意,可能在结构框架上安装附件的行业通常可能不熟悉这些要求。如图7-1所示,保护区规定的执行可能是施工现场的一个重大挑战。应与总承包商召开施工前会议,以强调这些要求的重要性。不仅结构钢和压型钢板分包商需要明确概念,所有幕墙、设备、电气和管道分包商也需要明确概念。AISC 303采用了要求总承包商喷涂或以其他方式指定这些区域的说明。如果使用防火材料,则应在使用后进行标记。由于并非所有承包商都熟悉AISC 303,因此建议在图纸和规范中重复此要求。

       

                   

7-1 未经许可的连接在削弱梁截面连接的保护区内。

当需要修复保护区内的不连续性时,修复须经责任工程师批准。作为参考,责任工程师可参考AWS D1.1ASTM A6§9ASTM 2014)以获取制定维修验收标准的指导。在保护区外,AWS D1.1要求适用于不连续性的修复。


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作者: ganggouren

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