《门式刚架轻型钢结构技术规范》GB 51022-2015第3章基本设计规定明确规定:
1、设计有抗震控制时,应采取抗震构造措施。就是说抗震计算没有控制时,可以不采取抗震构造措施。这与《建筑抗震设计规范(2016版)》GB 50011-2010不一致。众所周知“计算与施工配套”,规范中的计算理论是建立在相应的构造措施基础上的,如果没有相应的构造措施,计算标准就不存在,也就无从判断计算是否控制。有时构造比计算更重要,它贯穿于设防烈度(小震、中震、大震)的全过程。因此,本文认为,在7度及以上的抗震设防区,无论抗震计算是否控制,都必须满足抗震构造措施。
2.GB 51022-2015列出了相应的抗震构造措施:梁、柱受压翼缘与腹板的宽度比、双面转角支撑、锚栓面积、柱长细比等,但对于采用外露刚接柱脚这一非常敏感的问题并未提及。
3.GB 50011-2010(2016版)第9.2.14条第2款规定“对于轻型屋面厂房,塑性耗能区板的宽厚比限值可根据其承载力按性能目标确定”。该条具体解释称,当构件强度和稳定承载力满足高承载力2倍多次地震作用要求(rGSGE+rEh2sE≤R/rRE)时,可采用现行《钢结构设计标准》GB 50017-2017的弹性设计阶段板的宽厚比限值(即GB 51022-2015的数值),即C级(相当于新《钢结构设计标准》的性能等级S3)。
8度0.2g的轻型钢结构厂房经常出现非抗震组合控制框架受力,即在多次地震情况下,多数情况下会出现非抗震组合控制。因此,在轻型门式刚架中采用C型截面设计水平是可行的(但GB 51022-2015中,腹板高厚比限值为160,已超过D级),但在8度0.3g和9度时,在2倍多次地震下,多数不会满足非抗震组合控制,似乎应该规定采用A型(Sl)截面设计水平。
4.为此建议取消《门式刚架轻型钢结构技术规范》GB 51022—2015中的“当结构受抗震控制时,应采取抗震构造措施”的表述,统一在《建筑抗震设计规范(2016年版)》GB 50011中。对于8度0.3g度,应采用预埋、插入或外置柱脚。5.支撑截面形式。
(1)《建筑抗震设计规范(2016版)》GB 50011-2010第9.2.12条规定:“厂房屋顶支撑宜采用型钢”;第9.2.15条规定:“柱间支撑宜采用整块型钢”。也就是说,从抗震角度考虑,无论是屋顶支撑还是柱间支撑,都应采用型钢。
(2)《门式刚架轻钢结构技术规范》GB 51022-2015第8.2条规定:
1) 吊车的柱支撑、悬挑屋盖斜梁的侧向支撑宜采用型钢交叉支撑;
2)其他没有动力振动,但受到地震影响的支撑,可采用圆钢支撑。
(3)本文认为:1)受动力振动影响的支撑应采用型钢以避免振动并增加刚度;
2)抗震等级为8级及以上的厂房,柱子和屋盖支撑也应采用型钢;
3)其他情况下,当支撑截面受抗风性能控制时,可采用圆钢型材(D≤20mm);
4)穿越单跨24m轻型屋面厂房,H=9m无吊车,8°0.2g,柱支撑间距45m
计算可知,交叉斜撑杆最大张拉力=200kN,需Q235圆钢交叉支撑斜撑杆直径D=39mm钢结构抗震鉴定标准,需Q235角钢交叉支撑2-L 63×5(两根)。二者用钢量(G=220kg)大致相当。采用大直径圆钢钢结构抗震鉴定标准,张拉难度加大,连接节点构造复杂,角钢支撑刚度较大(λ
(4)综合考虑,若支撑以抗风为主,地震作用较小,计算需设圆钢交叉支撑,可选用截面直径D≤20mm(一般取D=16mm)的圆钢支撑。否则,应选用型钢截面。