▲ 点击上方蓝色文字关注PKPM施工技术
2021年7月15日,住建部网站发布了13项强制性规范全文,将于2022年1月1日起实施。每项通用规范均为强制性建筑规范,所有规定必须严格执行,工程建设标准的有关强制性规定同时废止。
现行工程建设标准的有关规定与本规范不一致的,以本规范的规定为准。
图1 强制性规范发布公告全文
1 通用规范中维护结构风荷载计算要求
根据《工程结构通用规范》GB55001-2021通用规范第4.6.5条规定,计算结构风荷载时,必须考虑脉动风荷载,并相应放大结构风荷载。 若采用风荷载放大系数法考虑风荷载脉动效应增加系数,对于维护结构,其放大系数不应小于:
根据通用规范的要求,所有主体结构和维护结构在设计时必须考虑脉动风效应,而通用规范对脉动风系数的要求与现行规范的要求不一致钢结构檩条计算,计算出的脉动风系数轻钢结构维护系统增风最大系数大于现行桅杆规范要求。
图2《工程结构通用规范》对维护结构风荷载计算的要求
2 荷载规范中维护结构风荷载计算要求
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012(以下简称《荷载规范》)对待垂直于建筑物表面的风荷载值,维护结构的风荷载计算公式基本相同为主体结构。 不同的是,维护系统对脉动风的考虑是通过阵风系数来体现的,在维护系统的风荷载计算中必须考虑阵风系数。 主体结构通过风振系数反映脉动风的影响。
图3 维护结构风荷载计算荷载规范要求
荷载规范考虑了风荷载对维护结构产生的脉动风的影响,并通过阵风系数反映。 规范描述提供了维护结构阵风系数的计算公式。 它不区分幕墙和其他构件,采用统一的计算公式。
图4 基于荷载规范计算维护结构阵风系数
负载规范的文本在表格中显示维护系统的阵风系数。 从表中可以看出,不同高度、不同地面粗糙度对应不同的阵风系数。 从表中可知,阵风系数在1.4-2.4之间。
图5 荷载规范维护结构阵风系数
3.龙门法规要求维护结构进行风荷载计算
现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(以下简称《门规》)在主体结构风荷载计算中未考虑脉动风荷载; 对于维护系统的计算,脉动风相当于放大系数1.5来考虑。 通用规范实施后,要求所有结构在计算风荷载时必须考虑脉动风效应,按照通用规范计算的维护系统脉动风荷载放大系数可按规定大于1.5。桅杆规定。
图6 根据桅杆规定计算维护系统风荷载
4、按通用规范计算维护结构脉动风放大系数
根据通用规范要求,计算维护结构脉动风增量系数时,必须综合考虑脉动风特性和流场特性等因素,其值不得小于:
该放大系数与风压高度变化系数有关。
图7 荷载规格风压高度变化系数
根据通用规范公式和荷载规范的风压高度变化系数钢结构檩条计算,可计算出维护系统脉动风荷载放大系数的计算结果大于或小于本标准中8.6.1给出的阵风系数。当前负载规格。
例如,距地面距离为10m,地面粗糙度为D级,风压高度变化系数为0.51,则按照通用规范计算的脉动风放大系数为:
远小于载荷规范中给出的阵风系数2.4。
例如,距地面距离为20m,地面粗糙度为A级,风压高度变化系数为1.52,则按通用规范计算的脉动风放大系数为:
略大于载荷规范中给出的阵风系数1.55。
需要注意的是,由于通用规范为强筋,因此设计时应按照通用规范的要求计算维护结构的脉动风增大系数。 维护结构的风荷载可根据该系数与荷载规范的阵风系数中的较大者计算。 。
同时,对于轻钢门架结构,维护结构设计一般仅按照门架规范的要求进行设计。 根据现行桅杆规范的要求,在设计维护结构时,脉动风的放大程度相当于用放大系数β=1.5来体现。 通过上述按通用规范计算脉动风的公式计算,对于20m以下的A、B、C、D四种粗糙度类型,维护系统的脉动风放大系数结果如下表1所示。
距地面或海平面的高度(米)
1.670
1.7
1.868
1.980
10
1.619
1.7
1.868
1.980
15
1.587
1.658
1.868
1.980
20
1.568
1.631
1.814
1.980
表1 高度小于20m维护结构脉动风荷载放大系数按通用规范计算
从表1计算结果可以看出,按通用规范计算的脉动风荷载放大系数均大于1.5。 在桅杆结构维护系统的设计中,如果执行通用规范,则需要按照通用规范的强度杆和桅杆规范中的放大系数1.5,取较大者来设计桅杆维护系统。 一般来说,通用规范给出的底线值都大于1.5。 与现行桅杆规格相比,按照通用规格计算的脉动风增大系数最多增大24.2%。
5. PKPM软件中维护组件的设计
通用规范实施后,在PKPM钢结构软件中设计钢结构维护系统时,如屋面檩条、墙体檩条等,需要注意根据通用规范公式计算脉动风荷载放大系数。 如果放大系数大于1.5,则在设计维护部件时应输入放大系数。
图8 PKPM软件中的檩条设计
六、采用2021年通用规范的相关注意事项
对于维护结构的设计,现行规范在计算风荷载时也考虑了脉动风的放大。 载荷规格以阵风系数反映,桅杆规定以放大系数1.5反映。 但根据通用规范的要求,维持系统的脉动风荷载放大有一个底线值要求,这个最小值与风压高度变化系数有关。 通常,对于低矮的门架结构,按通用规范计算的系数大于门架规范中要求的系数1.5。
图9 关于通用规范实施后其他规范的执行情况
通用规范实施后,设计人员需要注意采用正确的脉动风放大系数进行维护结构的设计。 通用规范通过后,檩条等桅杆维护结构用钢量将有不同程度的增加。 按照通用规格计算的脉动风增量系数将比现行桅杆规格增加最多24.2%。
对于钢框架等维护结构的设计,由于根据荷载规范计算的阵风系数一般大于通用规范计算的底线值,因此对此类结构维护构件的设计影响不大。
未来将会有一系列文章来介绍通用代码其他条款的变化及其对设计的影响。 荷载的变化还可能导致用现行规范设计的结构方案需要改变,不仅配筋会变大,应力比问题也会变大。 如果由于轴压比和剪压比的增加而导致轴压比和剪压比超过现行规范的设计要求,则需要调整结构中构件的截面,这可能进一步导致加固的变化。
对于处于规范变更阶段的项目,设计人员需要提前使用通用规范进行试算,避免因采用现行规范而造成重大变更。
PKPM2021新规范V1.2软件在上部结构、钢结构、预应力、砌体、基础等所有模块均落实了通用规范要求的相关内容。 设计者可以直接下载最新的程序使用。
下载地址如下:
贡献 | 刘小果 编辑| 编辑:唐天 | 张跃飞