这几天,大家一定都看到了余姚钢结构倒塌事故的新闻和分析。教训是惨痛的,需要大家保持警惕。
事实上,类似事故近两年已发生多次。网上分析事故原因五花八门——单跨框架问题、梁柱节点刚度问题、弱轴疑似无框架梁问题等等。但事实上,这些问题结构都有一个典型特征——钢结构为纯框架、H型钢柱、弱轴抗弯。有必要谈谈这个结构设计可能存在的问题。
(图片来自“土木吧”)
1)结构体系是否可行?
从结构体系上来说,这是一个钢架,所以没有什么问题。而且一般不采用箱式(方管)柱支撑柱 钢结构,因为结构简单,施工方便。如果一定要说系统有问题的话,可能是第3.5.3条中的概念设计问题(描述中给出了有很多水平抗力构件(如墙壁)但一些垂直的)。但实际上,程度很难把握,不能完全拒绝这种结构形式。
另外,抗阻规范8.3.4要求钢框架柱在两个相互垂直的方向上与梁刚性连接时宜采用箱形截面。当然,根据规定,这并不是绝对禁止H型钢柱。
2)是否满足“强柱弱梁”的要求?
我个人认为这可能是关键。根据抗力规则8.2.5,钢框架除满足若干豁免条件外,还应满足“强柱弱梁”的要求。
就个人经验而言,我们往往依赖“柱轴压缩比不超过0.4”这一条件,否则很难计算。这与反规8.3.4要求的内在逻辑是一致的。
3)强轴框架和弱轴支撑是否可行?
很多人建议应该支持弱轴。但根据目前的抗规范要求,在一个方向安装支撑会导致两个方向的动力特性差异较大,可能会因为不符合抗震概念设计而被审图时拒绝。要求。另外,即使纵向设置支撑,根据抗阻规定,纵向为框架支撑,框架部分仍须满足“强柱弱梁”的要求。
如何修复它?按照钢制标准支撑架设计?按厂房柱间支撑?
大家想一想,有什么问题吗?
4)为什么AISC规范可以采用H型钢柱框架?
熟悉美国规范的朋友肯定会说,AISC钢结构建筑抗震规定(AISC 341钢结构建筑抗震规定)允许使用H型钢柱的特殊弯矩框架(SMF)吗?而且延展性非常好。
非常好的问题。我先不讲细节。这个问题需要根据SMF框架柱的布局来回答。如果你认真思考这个问题支撑柱 钢结构,还请看一下SMF框架对于“强柱弱梁”的规定,包括豁免条件。如果你明白了其中的逻辑,你自然就会明白如果我们要设计一个H型钢柱框架我们应该怎么做。
文章中其实有几个值得思考的问题。欢迎在留言区讨论...