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以下是部分专家答复问题摘要
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提问:童老师,新门规图9.1.10-3(a)的附图的拉条做法如图一所示,图一会不会出现各力对a点的力矩之和不为零,使檩条受扭,但檩条抗扭性能极差。N2处的拉条难以张紧,且拉条只能受拉不能受压,N2处的拉条不能阻止檩条下翼缘向N2方向偏移,风吸力使檩条下翼缘受压时不能保证其稳定。
9.1.10-3(a)的附图是下面这样:
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其受力如图一
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童老师:1,拉条的这种布置,我大约在20年前用过一次,据说安装时平行檩条看上去不平行。所以后来再没有用过。2,这个图与规范里面的b,c图看上去也不协调,看样子存在问题;b,c图作为平面图显示拉条是水平方向错开,而a图看上去是上下的位置。3,这样的布置,是会产生扭矩,但是这个扭矩是阻止拉条截面发生扭转的扭矩,对减小下翼缘的侧移是有利的,是反扭矩,是反力。拉条这样布置的出发点是希望拉条的另一端有较好的锚固作用。4,檩条的计算远比普通钢梁的计算复杂,目前的所有设计方法都是近似的。保证檩条稳定性,增加斜拉条道数,增加屋面板与檩条之间的相互扭转约束,特别是后者比较有效。
追问: 这个问题和图来源于我写的《学习新门规引起的困惑》一文。这只是困惑之一,看完大师解答后疑虑仍然未消。这是理论力学中最简单的刚体平衡问题,这个隔离体是不平衡的。还有檩条下翼缘处的拉条不能张紧,风吸力作用下檩条下翼缘稳定不能保证等问题。特别值得注意的是,规范此条的条文说明说——这种做法的前提是,屋面板与檩条有可靠连接(大意)。即假定檩条上翼缘为不动点。但是,怎样才是可靠连接呢?施工单位怎样执行呢?很模糊。除此之外,应该还有个必要条件,就是等吸力作用下,檩条下翼缘只能向背离拉条的方向偏转。
童老师:独立来看,拉条似乎能够对檩条提供平面外侧向约束。但是拉条拉力会导致檩条腹板的局部变形,严重干扰了拉条截面的应力分布。在平行檩条体系的考察拉条的作用,我们发现,拉条几乎没有什么作用。我2016,2017,2018年有四篇论文,英文的,。所以我们已经倾向于彻底改造拉条体系。例如拉条采用扁钢小角钢,连接于下翼缘拉条引起的檩条腹板的局部弯曲,请参考我的《钢结构的平面外稳定》第二版,我们做过平行檩条体系的稳定性试验,气囊加载,试验结果表明,拉条的道数对承载力没有看得出来的影响,平行檩条体系中每根檩条的受力都不一样,参考孙凯奇的浙江大学的硕士学位论文。
追问:再说一点吧。门规9.1.10条的条文说明说,采用9.1.10-3(a)图做法时,必须保证屋面板与檩条可靠连接。这个内容应加在正文中,否则易被忽视。据现场人员说,为防止漏水,现在屋面板与檩条一般不用螺栓连接。檩条与屋面板可能相对滑动。设计人员的思路,一般是,理论上搞不清的问题,均用构造措施解决,构造设计很重要。主体结构,维护结构,其耐久性相差很大,中国的施工水平与国外相差很大,例如我在上海某工地与老外一起去同济大学做高强度螺栓连接抗滑试验,很难达到规范规定。参考国外规范时应该考虑国内情况。另外建议规范的编写考虑设计人员与研究人员的差距,尽量深入浅出。例如考虑隅撑作用的钢梁稳定计算,令人望而生畏。
童老师:有屋面-檩条体系在斜梁上翼缘,又有隅撑,斜梁的失稳是完全不一样的一类失稳。现在的门规朝正确的方向迈出了重要的一步。框架梁上翼缘有楼板,又是一类失稳形式。屋面檩条体系+隅撑对钢梁的侧向支撑作用,强烈依赖于檩条与钢梁的相对大小。曾经有人发邮件问我2米高的梁,按照新规范截面要大不少,按照老的取计算长度3米,截面小。2m高的梁,檩条仍然是z200,怎么能够依靠隅撑来起侧向支撑作用?现在的公式能够自动反应檩条与钢梁相对大小的影响。规范出来后算例不少,总的来说结果合理了不少。
提问: 童教授,请教您个问题,《高钢规》第8.2.4节,P73页,计算梁翼缘连接的极限受弯承载力用的fub,计算梁腹板连接的极限受弯承载力,用的fyw,同样是算极限受弯承载力,翼缘用的极限强度,腹板用屈服强度,这是有什么特殊原因吗?
童老师:8.2.4-3式,看上去是腹板提供的承载力,实际上是柱子壁板形成塑性铰线(类似于楼板塑性铰线)所提供的承载力。塑性铰线只能达到屈服强度
提问: 一个大底盘上面有两栋塔楼,塔楼分缝,底盘不分缝,是采用多塔建模还是分开两个模型,然后配筋取包络,哪个合理些?谢谢
洪飞宇:现在一般采用单塔和多塔两套模型分别计算,塔楼的整体计算指标以单塔模型为准,底盘的整体计算指标以多塔模型为准。配筋时应该取两个模型包络。
提问: 抗震规范8.4.1条关于支撑的长细长比,对一,二,三级不能按拉杆设计有没有什么依据呢,请各位专家解答下原因?谢谢
洪飞宇:1、由于地震发生方向的不确定性,很难保证在地震作用下支撑是受压还是受拉,两种情况都可能存在,而且拉压作用会往复出现。 2、相对拉杆而言,压杆更容易出现屈曲失稳,对其长细比的限值应更严格,因此按压杆设计更加安全可靠。按拉杆设计未必能保证其地震作用下的稳定性。 3、屈曲约束支撑能保证在设计轴压力作用下不会出现压屈失稳,因此只要按其承载能力的规格选用,就不必控制其长细比了。
提问: 杨总,您好,请问荷载规范,结构顶部风速的计算公式中,基本风压是否需要考虑当结构对风荷载敏感时的1.1放大系数。
杨总:结构顶部风速计算的基本风压不考虑提高,直接采用50年重现期的风压即可。
崔总 : 只有在承载力验算时,对风荷载敏感的结构,基本风压才放大1.1倍。结构顶部风速的计算是为了控制顶部位移,满足舒适度要求。因此不需要放大基本风压。
提问:请教下朱总,多层中塔楼质心与大底盘质心偏心距大于大底盘相应边长的20%,算不算特别不规则。
朱总:塔楼质心与底盘质心偏差较大会造成结构较大的扭转,多层建筑可结合结构的扭转位移比综合判定(如果扭转位移比很大,质心偏心距也很大,则属于特别不规则),可比高层建筑适当放松控制,并采取相应结构措施。 多层建筑的不规则判别与高层建筑的判别原则相同,但控制指标可结合工程具体情况而有适当放松,具有多项不规则时(不属于超限高层建筑),需要进行抗震专项论证(不是超限审查)。
提问: 朱总:请教高层平面不规则项判断,如图示。分析认为:1.组合平面(角部重叠)和凹凸不规则,计1项;2.楼板不连续(存在争议,请解惑)计1项;3.项目场地高差原因,北面地库敞开平路面,南面和地库联通,首层板和顶板高差1.4米,地库非结构意义上地库,多栋该户型塔楼并排,认为属于大底盘多塔建筑。上述分析是否合理?
朱总:凹凸不规则反应的是房屋轮廓的变化问题,角部重叠和楼板开洞反应的是房屋内部楼盖整体性问题,如果属于凹凸问题,那么凹口处就不是角部重叠问题,也不是楼板开洞问题(因为根本就不是室内),对于大地下车库上的多栋高层建筑,当地下车库局部约束不完全时,应采取相应的结构措施(计算措施和构造措施等)处理,一般可不判定为大底盘多塔楼结构,所以总体上说你的判别不合理。上述问题在我们的统一技术措施(中国建筑设计院有限公司结构设计统一技术措施)中都有规定,敬请查阅。
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提问:朱总,你好,地下两层人防间楼板厚度取值是否需要满足防水混凝土构件最小250mm的要求?
朱总:双层人防层与层之间的楼板,不需要满足防水要求。
提问:朱总,如何看待这样所谓的剪力墙结构定义,西南片区剪力墙结构好多都是这样做,大开间由短肢墙或一般墙用跨高比大于5的连梁连接,这样的结构是不是应该属于壁式框架?因为这些地区烈度低,所以软件往往计算位移角有大大的富裕,所以西南地区的低烈度区设计院基本都是这样做剪力墙结构,大家都形成一种规矩了,不这样做或许市场就把你淘汰掉,因为严格按一般剪力墙开洞来定义剪力墙结构造价要比这个高!
朱总:1. 不是有剪力墙的都叫剪力墙结构,实际工程是否属于剪力墙结构,应通过对结构的体系特征判别(可查验结构的层间位移曲线,判别变形特征)来确定。 2. 由大部分短墙肢和大跨高比连梁组成的结构不是规范所指的剪力墙结构(属于常说的壁式框架结构),这是在高规中明确限制采用的
结构形式(因出差在外,但我记得在高规7.1中有专门规定和说明),实际工程中此类结构房屋的最大适用高度应严格控制(可根据体系特征在框架和剪力墙结构之间合理确定)。
提问: 朱总您好,想请教湿陷黄土地区多桩复合地基褥垫层材料和厚度问题。1、工程情况:地下2层+地上30层建筑,采用水泥土挤密桩(挤密后桩经550)+CFG(桩经400)复合桩处理地基。2、垫层设置疑惑点:湿陷黄土规范6.4.9条要设置500mm灰土或土垫层;按地基处理规范7.9.5条,垫层材料应用灰土,厚宜为300mm。鉴于当地灰土买不到(环境污染治理的问题),采用水泥土是否可行?当地有些审图老师认为有Cfg桩,灰土遇水为刚性垫层,需要设置200厚砂石垫层,所以审图老师说要设300灰土+200厚砂石垫层,但对两种材料上下放置问题审图与专家意见不一致,该如何设置垫层更合适呢?盼回复,多谢朱总。
朱总:湿陷性黄土挤密桩顶的500厚土垫层或灰土垫层,其主要作用是隔水,如果没有灰土可采用土垫层,CFG桩顶不建议用水泥土垫层,可用200厚砂石垫层,其下再在桩顶之间500厚土垫层
提问:娄总,请问地基处理里的复合地基和桩基规范里提及的减沉复合桩基有什么区别。
娄总:减沉复合桩基是考虑承台下的地基土在一定条件下承担部分结构载荷的情况,但主要还是靠桩基来承担的,其本质上是桩基础。复合地基一般是满布在一个区域内的,相当于整体提高地基土的承载力,其本质上是地基,和上部的基础形式没有直接关系。
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