笔者在设计中根据以下几个原则来确定柱截面:
1)按方钢管柱方案进行结构分析,根据计算应力比结果接近 0.9 的情况,选定框架梁截面尺寸,根据方钢管截面特性初选 X,Y 方向上工字钢截面,计算时不考虑腹板作用,初步确定异型柱截面;
2)按工字钢柱方案进行结构分析,异型柱 T 型构件布置方向,设柔性支撑代替异型柱中 T 型构件在工字钢弱轴上的刚度影响,按有侧移钢框架计算,调整异型钢柱中工字钢截面尺寸;完成后调整工字钢及柔性支撑布置方向,验算 T 型构件与工字钢腹板组成的工字钢截面尺寸;
3)根据上一步建立的模型,选取工字钢强轴所在的单榀框架进行抗震验算,只参考工字柱强轴应力计算结果,检验异型柱单向受力是否满足;
4)根据上述计算结果,手工核算梁柱节点处抗震承载能力,基础设计时考虑偏轴引起的附加弯矩;
5)以普通工字钢柱和方钢管柱按无支撑框架体系分别进行正常设计,其中钢梁按设计所选截面计算,根据合适的计算结果,统计钢柱用钢量以控制异型柱用钢量的上下限。
上述方法没有可依据的计算公式及条文,对偏轴引起的附加弯矩对整体的影响没有更多处理,这也是笔者只在二三层住宅设计中应用,没在更高的工程里使用异型钢柱的原因。笔者提出异型钢框架方案,希望得到大家的批评指正。
二、设计细节的问题
1、 整体计算时选取合适的结构阻尼比根据抗震规范要求,除规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,当阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线应进行修正,钢结构相关阻尼比选取值见表 1。
表 1 不同结构阻尼比应用值
从表 1 中数据可以看出,不同的钢结构体系有不同的地震影响系数,如果在结构分析时错误选择阻尼比对设计结果会产生较大影响,其中钢管混凝土和钢-砼混合结构由于是两种材料共同作用,在选取阻尼比时,应根据两种材料应用比例综合考虑阻尼比,结构整体刚度越柔,阻尼比选值越低。
镀铝镁锌的详细描述和性能:镀铝镁锌钢板是铝锌合金结构组成,由55%铝、43%锌与2%硅在600℃高温下凝固而组成,其整个结构由铝-铁-硅-锌,形成致密的四元结晶体的一种合金。
镀铝镁锌钢板具有不少优良的特性:强的耐腐蚀性,是纯镀锌板的3倍;表面有漂亮的锌花,可以作为建筑屋外板使用。
“镀铝镁锌钢卷”的耐腐蚀性主要是因为铝,铝的保护功能。当锌受到磨损时,铝便形成一层致密的氧化铝,阻止耐腐蚀性物质进一步的腐蚀内部。
耐热性
铝锌合金钢板具有良好的耐热性,可以承受300多摄氏度的高温,与镀铝钢板的抗高温氧化性很类似,经常应用于
烟囱管,烤箱、照明器和日光灯罩。
镀铝镁锌板的用途
建筑:屋顶、墙壁、车库、隔音墙、管道和组合式房屋等
汽车:、排气管、雨刷附件、燃料箱、货车箱 等
家电:冰箱背板、煤气炉、空调机、电子微波炉、LCD边框、CRT防爆带、LED背光源、电气柜等
鞍钢2020年7月份产品价格政策调整信息
鞍钢2020年7月份产品价格政策,在“2020年6月份产品价格政策”基础上调整如下:
1、热轧板卷基价涨300元/吨。
2、冷轧板卷基价涨300元/吨。
3、轧硬卷基价涨200元/吨。
4、热镀锌板基价涨250元/吨。
5、彩涂板基价涨200元/吨。
6、酸洗板基价涨400元/吨。
7、中厚板基价涨150元/吨。
8、电工钢基价涨300元/吨。
9、线材基价涨350元/吨。
10、无缝管基价不变。
11、型材基价不变
12、螺纹基价涨300元/吨。
13、其他政策保持不变。
以上调整均为不含税价格,执行日期从2020年6月10日起。
宝钢股份钢管、棒线材
经研究决定,宝钢股份钢管、棒材、线材产品2020年7月份销售价格在2020年6月份基础上调整如下(以下价格除说明外均为不含税):
一、钢坯、棒材
1、本部产品:模具钢、锻件用钢上调100元/吨,其中BMH13上调500元/吨;汽车圆钢、合金圆钢上调150元/吨。
2、宝特长材结构钢棒材:C、Cr、CrMo等品种上调133元/吨,其余品种上调88元/吨。
3、宝特长材不锈钢棒材:300系列管坯、棒材维持不变,400系列上调88元/吨。
二、线材
1、本部线材:弹簧钢、冷镦钢、轴承钢、高碳钢上调100元/吨,其余维持不变。
2、宝特长材结构钢线材:与本部线材重叠产品,参照本部线材;非重叠品种上调88元/吨。
3、宝特长材不锈钢线材:300系列维持不变,400系列上调88元/吨,热轧气阀钢线材上调88元/吨。
4、青山线材:帘线钢及胎圈钢丝上调300元/吨,优碳钢、预应力钢绞线和高碳钢上调200元/吨,电缆钢、钢棉钢、焊接用钢、冷镦钢等上调150元/吨。
三、无缝钢管
1、石油管:各产线均维持不变。
2、高压锅炉管:各产线均维持不变。
3、机械结构管:140产线上调100元/吨,鲁宝产线上调100元/吨(含税),精密产线维持不变。
四、焊管
1、UOE产线:上调100元/吨。
2、HFW产线:上调200元/吨。
五、以上价格调整自公布之日起生效执行。
六、本价格调整的解释权属宝钢股份钢管条钢事业部。
某住宅项目三层样板间设计成异型钢柱纯框架结构,建筑采用砌块隔墙,建成后外部及室内观感均令人满意,与该住宅成品(混凝土剪力墙结构)实际效果一致,下图是样板间实景。
在工业厂房设计中经常采用异型钢柱,采用排架受力体系时,异型钢柱经常设计成双轴对称或主受力方向单轴对称,厂房纵向采用支撑系统抵抗纵向水平力,系杆、支撑构件多连接于异型柱弱轴形心轴上,这样在结构概念设计及采用杆系软件计算*处理。住宅中应用异型钢柱与厂房设计还是有很大区别的,下图是厂房梁柱连接方式与住宅梁柱连接方式的简单比较,
可以看出在住宅中,梁柱的截面形心轴不在同一位置上,不符合常规设计理念,在采用杆系软件计算时无法解决偏轴问题。尽管如此,与短肢剪力墙结构相比,笔者认为异型柱是在原来较大的矩形框架柱截面或整片混凝土墙修改为的截面面积较小的异型截面,相应地也减少了截面特性,而异型钢柱是在一个工字钢截面上增加一个T型截面,相应地是增加了弱轴方向的截面特性,特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接,优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接,加强了工字钢柱弱轴稳定,对结构安全是很有利的。一般认为工字钢柱弱轴刚性连接不可靠,所以在很多构造手册上建议在弱轴采用铰接框架加支撑体系或者采用钢管柱设计方案,抗震规范“柱在两个互相垂直的方向都与梁刚接时,宜采用箱形截面。当仅在一个方向刚接时,宜采用工字形截面,并将柱腹板置于刚接框架平面内。”规范中虽然没有明确说不可采用工字钢柱弱轴与钢梁刚接,但根据抗震规范节点抗震承载力验算要求,弱轴连接一般是无法满足相关条款要求的。异型工字钢柱相比箱形柱的节点加工*、施工方便节约钢材,相比框架支撑体系减少了支撑部分的设置,从应用角度可灵活用于住宅墙体中,满足对住宅内无外露结构构件的要求。
笔者认为异型钢柱在结构分析中存在以下问题:
1)异型钢柱全截面受力情况分析,这里主要指在弱轴上增加 T 型构件,是否就相应的增加了这部分的截面特性,包括 T 型构件偏轴远近的影响,笔者认为钢柱类型不同,截面特性增加比例也会不同;
2)异型钢柱局部稳定性计算,这点可以参考规范中柱板件宽厚比进行控制;
3)梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析,采用普通杆系计算软件是不能解决这个问题的。理想的计算模型应该采用有限元整体建模方式进行内力分析, 可以解决上述问题,但建模工作量太大了。