08年雪灾后钢结构需要注意的几个问题
火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点

火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点钢筋混凝土柱是建筑物结构中的重要承载元件,但常常会在火灾事故中遭受损坏,导致结构的稳定性受到威胁。
因此,钢筋混凝土柱的修复和加固是极为重要的。
本文将介绍火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点。
一、损伤分析在火灾事故中,钢筋混凝土柱可能出现以下几种损伤形式:1. 表面爆裂:高温熔化和冷却会导致钢筋混凝土表面出现爆裂和剥落。
2. 毁坏:很高温度会导致钢筋混凝土柱的力学性能大幅降低,最终可能导致柱子的形变和毁坏。
3. 变形:火灾后柱子的变形和扭曲会导致其承载能力降低,这是因为钢筋混凝土的力学特性会随着温度的升高而发生变化。
因此,在进行钢筋混凝土柱的修复和加固之前,需要进行充分的损伤分析,确定其损伤程度,从而制定出相应的修复和加固方案。
二、修复方法1. 翻新表面一旦钢筋混凝土柱表面损坏,就需要进行表面翻新,以恢复其正确的形状和尺寸。
翻新可以通过使用钢毛刷和高压水枪来完成,也可以采用一些特殊的化学药品。
2. 表面喷涂钢筋混凝土柱表面的喷涂是另外一种有效的修复方法。
通过喷涂合适的材料,可以填充破损的表面,增加钢筋混凝土柱的强度。
最常见的喷涂材料包括聚合物粉末、水泥基材料和高强度环氧树脂。
3. 更换附属部件钢筋混凝土柱的附属部件(如钢板或钢筋)常常会遭受火灾损坏,需要进行更换。
在进行更换时,需要确保新的部件具有相同的强度和功能,并且焊接接头必须加固牢固。
三、加固方法1. 外加筋板在钢筋混凝土柱受到火灾损坏时,最有效的加固方法是外加筋板。
外加筋板是指在钢筋混凝土柱上添加一层钢板,通过焊接或螺栓连接来增强柱子的强度和刚度。
2. 内加剛内加剛是指将钢筋混凝土柱中的钢筋纵向或横向放置,以增强其承载能力。
内加剛可以通过喷涂聚合物和混凝土胶粘剂来完成。
3. 增加截面积增加钢筋混凝土柱的截面积,可以提高其承载能力。
这可以通过在柱子上附加新材料来实现。
四、结论综上所述,火灾后钢筋混凝土柱的修复和加固要点主要包括进行损伤分析、选择相应的修复和加固方法,并确保相应的方法能够处理好钢筋混凝土柱的损伤。
浅析雪灾中轻钢结构的受损原因与设计建议

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( 浙江 建 设 职 、 技术 学 院 , 江 杭 州 3 1 3 ) I 浙 12 1
摘
要 : 遇 雪 灾 轻 钢结 构 受 损 无 论 从 数量 上 还 是 损 害 程 度 上 均 相 对 严 重 , 破 坏 的 主 要 原 因 是 雪 压 大 于 现 行 荷 载 规 范 取 每 其
值 。 以下 从 设 计 角 度 分 析 雪载 中被 弯 折 屋 面檩 条 的强 度 和 稳 定 性 , 算 发 现 考 虑 荷 载 基 本 效 应 组 合 作 用 下 的檩 条 尺 寸 已 不 满 足 验 相 关规 范 要 求 , 上 雪 灾 凸显 了 自身 的 不 足 , 了结 构 的安 全 首 先要 把 好 设 计 这 道 关 。同 时 对验 算 屋 面 檩 条 有 关 风 吸 力 作 用 下 的 遇 为 局 部风 压 体 型 系 数 取 值 , 荷 载 规 范 未 明 确 的情 况 下 提 出 了一 些 建议 。 在 关键词 : 面檩条; 屋 强度 ; 定 性 ; 部 风压 体 型 系 数 取 值 稳 局
钢结构工程冬雨季施工防护措施

钢结构工程冬雨季施工防护措施钢结构工程是一种高空、大跨度构筑物,其建设往往需要在户外进行,因此,在冬雨季施工时,特别需要注意施工安全以及钢结构本身的保护。
本文将介绍一些钢结构工程冬雨季施工的防护措施。
一、施工过程中的安全防护措施1.1 保护好施工现场在施工现场设定防护栏杆,减少外来人员进入施工区域,防止误伤或其他意外发生。
同时防护栏杆也能保护施工现场的材料和机械设备的安全。
1.2 冬季加强防滑措施沉积在地面的冰雪会给施工人员带来滑倒等安全隐患,为了防止安全事故的发生,施工现场应加强防滑措施,可在施工区域布置一些防滑垫或铺设防滑板,减少施工人员走动时的滑倒风险。
1.3 安装冬季专用的安全设备冬季施工存在的隐患,如风雪、霜冻、雾气等天气环境的影响,出现突发状况时,冬季专用的安全设备能及时救援。
这些安全设备包括:冬季定向风机、雾霾天专用口罩、安全绳索、急救药品等。
二、钢结构的保护及施工注意事项2.1 清理钢材表面的冰雪在冬天,钢材表面会沾上冰雪,如果直接进行焊接,会导致焊接不牢定,出现质量问题。
因此,施工人员应该事先用手动工具或机械设备将冰雪清理干净。
2.2 加强钢结构的防锈措施在冬天,空气湿度大,容易导致钢结构生锈。
因此,施工过程中要加强钢材的防锈处理工作,如涂防锈漆、覆盖保护膜等。
2.3 控制焊接的温度钢结构的焊接需要满足一定的温度要求,温度过高或过低都会影响焊接效果。
在冬季施工中,施工人员应该加强对焊接温度的控制,并使用专业的焊接设备。
2.4 加强钢结构的保护在雨季施工时,要加强钢结构的保护措施,防止因雨水侵蚀而导致的钢结构损坏。
施工人员可以在钢结构表面覆盖一层防水布或涂上防水涂料等。
2.5 控制施工现场的温度在冬季施工中,为了保证施工人员的作业安全,需要控制施工现场的温度,通常可以采用加装暖风设备等方式,将温度控制在一定的范围内。
三、结论通过对钢结构工程冬雨季施工防护措施的介绍,我们可以看到,钢结构施工的安全问题和钢结构保护问题都是需要重视的。
钢构厂房大雪应急措施

钢构厂房大雪应急措施一、厂房健康检查、预防雪灾:钢结构厂房受材料特点的限制,使用时需要按时维护、防腐处理;大雪来临之时,更应及时对建筑进行全面的健康检查,发现问题及时解决,不遗留安全隐患,不带病工作。
大雪主要是产生竖向荷载,发生时稳定增加,没有冲击力,持续时间相对较长;由于温度过低会产生累积;天沟冻结后还会造成荷载积聚檐口的特点。
结构的健康检查重点应从以下几个方面进行。
(1)、检查柱间支撑、水平支撑(张紧斜拉的圆钢)应保证张紧,每排支撑张紧力度均匀;冬季如果发现支撑松弛或是明显下垂的现象应及时请钢结构厂家调整、维修;柱间支撑节点受力集中,荷载较大,节点宜采用楔形垫块,或是切肢做成楔形;但角钢肢厚不应小于10mm;采用花篮时大小应与斜拉圆钢配套;(2)、屋面檩条应保持平整,没有扭曲、弯折后修复的痕迹;檩条之间拉条齐全,节点可靠有效,拉条不应有松弛下垂现象;屋脊、檐口的斜拉条应张紧有效,否则会产生檩条失稳、扭曲、跨塌;(3)、检查墙梁隅撑、屋面隅撑数量齐全,一般应为通常布设,每间应布设一致,没有间断;隅撑节点可靠,螺栓数量齐全,连接可靠;(4)、检查系杆布设数量齐全,节点可靠,外观不应有明显弯曲现象;二、雪灾防控、救治:大雪来临,除主动采取预防措施外,因连日积雪过多,荷载加重,还应采取后加固措施,提高房屋的临时抗灾能力。
现介绍几种简单的处理方法:(1)、人工清理雨蓬,屋面荷载;特别是面积较大的卸货蓬,或附属在主结构之上的有顶构筑物,受周边建筑物影响,积雪分布不均,自身传力复杂,可靠度相对低于主结构。
如果积雪过大,会对主结构造成不利影响。
雨蓬一般较低,易于人工清理,宜优先清理表面积雪;减少雪压;(2)、安排专人值班,观察钢架变形情况。
正常情况下,钢架变形较小,视觉难以发现。
如果出现个别榀钢架下垂明显,应及时通报有关部门进行处理;及时采用支撑;支撑构件宜采用截面不小于直径89mm圆钢管;房屋钢梁高度超过8m时,支撑构件截面不小于直径121mm圆钢管;支撑点应优先放在跨中位置,或钢梁的水平支撑交叉点,系杆的连节点位置;有条件时支撑点尽量支撑在梁的上翼缘,双面支撑;支撑在钢梁下翼缘时支撑构件应尽量与地面垂直;(3)遇到积雪过大时,也可考虑破坏局部屋面板的办法,给屋面卸荷;优先打开屋脊处屋面钢板;人工清理积雪;以方便灾后恢复;(4)屋面积雪过多,温度较低难以清理时可以采用屋内充蒸汽或者烤火的升温措施,烤火时需要设置专门的容器以防止火星乱窜,并安排专人值班。
浅析雪灾中轻钢结构的受损原因与设计建议

浅析雪灾中轻钢结构的受损原因与设计建议1. 引言介绍国内近年来发生的雪灾造成的轻钢结构受损的情况,并说明本论文的研究意义和研究目的。
2. 雪灾中轻钢结构受损原因分析雪灾对轻钢结构的影响,探究其受损原因和机理,包括雪荷载、风荷载、温度变化等因素。
3. 轻钢结构设计建议根据分析结果提出针对性强的轻钢结构设计建议,包括结构的形式、材料的选择、连接方式等方面的建议,旨在提升轻钢结构的抗雪能力和减少受损的风险。
4. 实例分析选取近年来发生的具有代表性的雪灾案例,对比分析受损轻钢结构的设计差异,探究不同设计对轻钢结构抵御雪灾的影响。
5. 结论总结上述研究结果,强调轻钢结构在雪灾中的风险,提出抗雪的设计合理化建议,同时必要性地进行预测及规划出合理灾后措施,并展望未来的研究方向。
1.引言近年来,我国多个地区发生了大范围的雪灾,造成了严重的经济损失和人员伤亡。
在这些灾害中,轻钢结构也成为了无法回避的话题。
轻钢结构作为一种轻便、环保、易于施工的新型结构体系,以其高效、灵活、可再生的特点,在工业、民用建筑、农业等领域得到了广泛应用。
然而,在雪灾中,轻钢结构也面临着很大的风险,受损情况普遍。
轻钢结构在雪灾中发生受损的原因是多方面的,主要包括雪荷载、风荷载、温度变化等多种因素。
这些因素的研究可以帮助我们更好地了解轻钢结构受损的机理,有助于提出相应的设计建议,从而提升轻钢结构的抗雪能力和减少受损的风险。
本文将对雪灾中轻钢结构的受损原因进行浅析,并提出一些针对性较强的设计建议和实例分析,旨在为轻钢结构的抗雪施工提供一些参考。
本文的研究意义主要在于:提高轻钢结构的抗雪能力,防止雪灾造成的经济损失和人员伤亡;为轻钢结构的设计和施工提供一定的理论依据和实践指南;并推动轻钢结构在我国的发展和应用。
从以上角度出发,本文将对雪灾中轻钢结构的受损原因及应对方法进行深入研究,为相关领域的专业人员提供一些有价值的参考和建议。
2. 雪灾中轻钢结构受损原因2.1 雪荷载雪荷载是雪灾对轻钢结构造成破坏的主要原因。
钢结构屋面积雪清理知识

关于对钢结构屋面积雪进行清理的紧急告知:
近期持续大雪,部分屋面积雪荷载过大对房屋的安全构成了严重威胁,特别是钢结构房屋,由于其屋面承雪面积大,屋面材料和房屋结构承压能力相对较弱,受持续暴雪倾压将可能产生房倒屋塌的严重后果。
根据气象部门预报,近期还有大到暴雪,为防范雪灾对钢结构房屋的威胁,保证群众生命财产安全和正常生产秩序,请园办紧急要求各企业,及时组织力量及时清除屋面积雪,设法减轻屋面承雪重量;对屋面和房屋承重结构出现的安全隐患要及时采取加固措施。
在清除钢结构房屋屋面积雪时,应注意以下几个方面:加强安全防护措施,确保作业人员的安全;不建议采用水冲办法清除积雪;不得在屋面上形成部分区域积雪堆积,应沿坡面分段清除;对于轻钢厂房屋面、拱形屋面、壳体屋面必须从屋背两侧对称清除,切忌单面清除;对于有悬挑部位的钢结构屋面,应先清除悬挑部分的积雪,后清除平衡部位的积雪。
钢结构的自然灾害应对

钢结构的自然灾害应对自然灾害对于钢结构建筑物来说是一个重大挑战。
地震、风暴、洪水等自然灾害可能会对钢结构造成严重破坏,因此在钢结构设计和施工过程中,必须考虑并采取相应的措施来应对这些风险。
一、地震应对地震是最常见的自然灾害之一,对钢结构建筑物的影响尤为显著。
以下是一些针对地震的应对措施:1. 优化结构设计:钢结构设计应考虑地震力的作用,采用合适的结构形式和钢材品种,以提高结构的抗震性能。
2. 强化节点连接:节点是钢结构中最重要的连接部位,应采用强固可靠的连接方式,确保节点具有足够的刚度和强度,以抵御地震力的作用。
3. 使用减震装置:减震装置是提高钢结构抗震性能的重要手段,通过利用弹性材料或摇摆机构等方式减低地震对结构的冲击。
二、风暴应对风暴是一种常见的自然灾害,对于海岸地区或高风险风区的钢结构建筑物来说尤为重要。
以下是一些应对风暴的措施:1. 风荷载考虑:在钢结构设计阶段应该充分考虑风荷载作用,采用适当的风荷载标准和相应的结构计算方法来确保结构的稳定性。
2. 强制加固措施:对于已经存在的钢结构建筑物,如果在高风暴风区,可以采取加固措施,例如加固柱子、支撑结构或增加剪力墙等,以增强结构的抗风能力。
3. 防护悬挂物:在采用钢结构建筑物时,应注意固定和防护悬挂物,避免悬挂物在强风中对结构造成损害。
三、洪水应对洪水对于位于洪水区域的钢结构建筑物来说是一个重要的挑战。
以下是一些应对洪水的措施:1. 防水设计:在钢结构设计中,应该采用适当的防水措施,例如采用防水屋面、防水涂料等,以确保建筑物在洪水中不被水浸透。
2. 抗浮设计:对于位于洪水区域的钢结构建筑物,应采取相应的抗浮措施,例如设置足够稳定的地基或者增加建筑物的重量,以防止建筑物被洪水冲走。
3. 快速恢复能力:钢结构建筑物具有较高的施工速度和可再生能力,当受到洪水破坏后,可以更快地恢复和修复建筑物。
总结:钢结构建筑物在自然灾害中面临诸多挑战,但通过合适的设计和施工措施,可以提高其抗灾能力。
2008年南方特大冰雪灾害对钢结构工程破坏的典型实例及原因分析_舒兴平

钢结构工程研究⑦《钢结构》2008增刊2008年南方特大冰雪灾舍对钢结构工程破坏的典型实例及原因分析舒兴帄彭力袁智深(湖南大学土木工程学院钢结构研究所,湖南长沙410082〉提要:本文介绍了2008年南方特大冰雪冻雨灾害后钢结构工程的破坏程度和部分相关工程事故,从设计、制作、安装、维护使用等方面分析了事故的原因,并提出了避免此类工程事故的建议,以供参考。
关键词:钢结构;冰雪灾害;荷载;事故分析钢结构作为一种承重结构体系,具有自重轻、强度高、塑性韧性好、工业装配化程度高、综合经济效益显著、造型美观等众多优点,因此深受投资方和结构工程师的青睐,近年来已得到广泛的应用。
但是,钢结构行业迅猛发展的背后也存在着不容忽视的隐忧:由于现行规范的缺陷,设计的不合理,制作及安装的不规范,使得各类工程质量事故不断出现,严重影响到钢结构产业的健康发展,甚至危害到人民群众的生命财产安全。
2008年1月10日起,南方各省经历了五十年一遇的特大冰雪冻雨天气,持续时间达到二十多天,给各省造成了严重的经济损失。
大量的钢结构厂房,铁塔,仓库及临时建筑物倒塌或发生不同程度破坏,造成了人员及财产的巨大损失。
1.钢结构工程破坏的典型实例0输电塔及通信塔在本次雪灾中的破坏受严重冰雪灾害影响,南方各省多处高压输电塔及移动通信塔倒塌,仅郴州、衡阳一线的70多座高压线铁塔有近三分之一都被压垮,严重影响了各地的供电系统正常工作和人民群众的生产生活。
铁塔的破坏有的是整体垮塌,有的是从中间弯倒,有的塔颈部发生扭折,破坏形式各异(见图1〜图4〉。
图1图2图3图42〕门式刚架轻型房屋在本次雪灾中的破坏2008年南方冰雪灾害中,南方各省大面积轻型门式刚架厂房倒塌或发生不同程度破坏。
许多轻钢厂房整体垮塌,刚架梁、柱严重屈曲,檩条、墙梁扭屈破坏,屋面板坍塌,刚架柱柱脚被拔出,厂房已经完全破坏,经济损失惨重。
在降雪开始不久,部分企业组织人员上屋面除雪,所以厂房并467钢结构工程研究⑦《钢结构》2008增刊未倒塌,但整个厂房损坏严重,多处梁、柱及屋面檩条产生扭曲变形,同时经过实地测量,梁的挠度及柱的侧移均大大超过了《危险房屋鉴定标准》的要求,已成为整体危房(见图5〜图8〕。
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08年雪灾后钢结构需要注意的几个问题摘要:总结08年雪灾现场,发现很多钢结构厂房因次构件设计错误,成为结构破坏的突破口。
加强次构件,以强化结构整体性,提高结构抗力,性价比很高。
本文总结了部分次构件设计中容易忽视的问题。
关键词:拉条设置位置、张拉平面、积雪分布系数、高低跨、大跨度钢屋盖、完全抗剪连接(请代翻译)笔者考察了很多08年损坏的厂房现场,发现结构次构件设计普遍不被重视,成为结构破坏突破口。
次构件因为用量小作用大,着意强化薄弱部位经济可行,又能够大幅提高结构抗力储备,结构短期小幅度超载时,可以做到“曲而不坏,坏而不倒”,为拯救生命和财产赢得时间和空间。
有必要对拉条、隅撑、彩板、檩条的设计中容易忽视的问题做些总结。
一、拉条设置位置。
1、地区差异和使用差异(如吊挂)产生不同的控制组合,优化拉条布置,照顾薄弱部位,可以不改变造价使结构更安全。
(1)、螺钉固定的单层屋面板。
由自攻螺钉直接把屋面板和檩条上翼缘固定,这时候屋面板有大量可靠的螺钉传力,发挥彩板刚度,对檩条约束效果很好,拉条设置到靠近下翼缘约45mm的平面内,对风荷载起控制的厂房有利,如果屋面板有搭接,搭接部位需增设自攻螺钉。
如果“恒载+活载”远大于“恒载+风载”组合的时候,拉条可以设置上翼缘附近45mm,如悬挂荷载很大的厂房。
(2)、单层暗扣板或者冷断桥支座固定的屋面板。
由于这种板型能够考虑彩板坡向的热胀冷缩,工程上应用很广。
暗扣板在支座处能够产生纵向滑移,冷断桥支座在檩条上方可以转动,忽略连跨高肋版型对支座位移的有限限制。
可以认为檩条上翼缘稳定性不能由屋面板保证,拉条设置位置则可以设置在控制组合下檩条受压侧45mm处。
(3)、双层板分布在檩条上侧时,取决于内板和檩条的连接能否约束檩条的侧扭。
(4)、双层板分布在檩条两侧时,下层板通常有密集的自攻螺钉固定,能够较好地发挥彩板刚度约束檩条下翼。
如果上层板能做檩条平面外支撑时,拉条置中,否则拉条应偏上,保护檩条上侧。
(5)、STS计檩条,“拉条约束上下翼缘”指双层拉条分别张拉成两个平面(图1-1a),图1b、1c也只有在檩条上下可靠固定彩板时应用。
图1b拉条对檩条脊向倾扭无法发挥作用,多在坡度角大的厂房如暴雨频繁的台湾等地区应用。
未张拉在同一平面的拉条无法真正张紧,不能作为檩条侧向支撑点,檩条竖向弯曲时发生扭转削弱拉条张拉刚度,所以单板时不可以使用。
扭转方向判定:A、假定合力作用点在上翼缘中心,和弯心连线。
B、求出控制组合合力F。
C、F作用线和连线位置比较,扭转方向和所在侧一致(图2)。
图1 拉条设置方式图2 檩条倾扭方向和合力所在侧一致2、长坡屋面拉条设置。
过长坡面,沿坡面向下分力积累,屋脊处最大,拉条承拉力比檩条孔壁承载力大很多,雪灾中观察到维护体系的破坏总是檩条孔壁先于拉条拉曲,螺帽从孔壁拔出。
建议长坡屋面面(>40米)增设斜拉条,分段把坡面荷载导向框架梁。
悬挂荷载较大的厂房适当减增设。
墙面同理,过高墙面适当增设斜拉条。
3、弧形屋面拉条应弧向分区张拉。
拉条在弧面张紧使檩条产生向心挠曲,挠曲同时,拉条松弛,张拉刚度削弱,不能作为檩条侧向支撑点。
应该沿弧向分区张拉,弧面分割成若干平面张紧拉条(图3)。
考虑到变坡度,宜采用双层拉条(图1a)。
总结发现单层板弧形屋面按图1b做法都普遍过早扭曲。
图3 弧形屋顶拉条分区张拉示意4、斜拉条张拉角不宜太小。
檩条间距一般1.5米左右,檩条跨度大时,张拉角度太小对拉条传力和檩条孔壁不利,宜增设“斜腹杆”(斜拉条)调整角度。
拉条孔宜开圆孔防滑移松弛。
5、边跨檩条厚度普遍擅改。
边跨檩条挠度和内力都比中跨大,通常厚度略大。
但因用量少,采购不方便,施工单位普遍擅改导致事故。
也许把边跨檩条设计成两根合并的斜卷边Z型檩条,电阻点焊固定以协同受力,考虑折算厚度参与计算是个不错的解决方法。
采购、加工、质检会方便很多。
二、檩条、彩板、天沟设计注意特别部位。
1、雪压或者风压很大时,通过山墙边区和角区的板带受力最大,其边跨挠度、边跨强度和第二板支强度控制,不得不加大板厚、采用高强板材或者选用高肋板型。
工程中最流行的横向锁缝连接和暗扣做法导致板材强度不能过高。
所以,减小板带端跨跨度(檩条间距)可以降低造价提高储备。
另外,彩板计算不可以忽略板内侧风压(见《荷载规范》7.3.3)。
2、高女儿墙后积雪分布系数应参考挡风板后取值。
暴风雪在女儿墙背后天沟处形成积雪,考察苏州某厂房08年雪灾中,天沟部位积雪厚度有超过中区2倍余。
建议女儿墙后局部区域应该参考《建筑结构荷载规范》表6.2.1-5天窗挡板后积雪分布系数进行验算。
同理山墙部位积雪也大于屋面中部,因为连续檩条设计时雪载不分区,边跨应力应为此考虑余量。
3、台风区的厂房,多采用内天沟,如果用较薄的不锈钢或彩板天沟,台风时,天沟在高女儿墙背后风吸振动,响声巨大影响使用,应对天沟做法适当改进。
三、隅撑设计和布置。
1、隅撑应当优先采用对结构无削弱的连接方式。
做法有图4三种。
从不削弱截面强度和减少应力集中角度比较,优选5a。
翼缘打孔连接,则结构计算必需适当考虑截面削弱,重要部位可能要求复杂的应力集中计算。
图4隅撑的三种做法2、有内衬版的屋面,隅撑固定有两种:内衬板切口固定隅撑(图5c)、加连接板伸出内扳固定隅撑(图5d)。
南京克里斯汀厂房采用自攻螺钉把内衬板和檩条下翼缘固定(图5e),导致08年雪灾中隅撑大片松脱。
甚至还有工程仅把和内衬板连接。
图5 有内衬的隅撑做法(5d正确,5e错误)该工程单脊双坡,单跨跨度35米双连跨,强度验算严重超出,所幸双层板屋面整体性好,现场仅发现迎风坡一根梁下翼缘在接近屋脊的隅撑空档处屈曲。
隅撑在暴雪中脱落10余根,无风融雪过程中,陆续脱落近1/3余。
观测采用螺栓固定的同类厂房,檩条在隅撑连接部位虽然扭曲,螺栓还把隅撑和檩条死死固定在一起。
螺钉自攻头没有螺帽扩大端,固定孔在积雪、融雪过程中被刃部两向切削扩大,螺钉松落。
尤其在内衬板波峰恰遇自攻部位破坏特别严重,孔壁受力很复杂。
显然,仅验算螺钉抗剪是错误的。
建议反复荷载作用的重要连接部位不可以采用自攻螺钉连接。
图审还经常发现有仅把隅撑和内衬板连接的错误做法。
3、隅撑布置位置。
(1)、梁平面外稳定性控制部位和应力偏大的区域,隅撑适当加密,以挖潜材料强度储备来提高结构安全。
笔者观测到南京克莉丝汀厂房钢梁屈曲部位不在应力最大部位,而是在3米间距的隅撑空档处,可见隅撑用量如此少但又如此关键。
(2)、大檩距(2~3.5米)框架梁计算,框架平面外计算长度应适当取值。
施工水平容许时,薄壁檩条可以开圆孔,刚性檩条可以采用高强螺栓连接,限制连接部位滑移,并保留适当轴向承载力,和密布的隅撑一起对梁侧向支撑,效果会很好。
四、重视边跨檩条对边框架的不利影响。
雪灾后笔者在苏州明基工程AB栋发现一种特别现象:高跨屋面积雪下滑冲击力导致附房框架上连续檩条扭曲,中框架梁柱没有损坏(结构验算承载力富裕)。
承载面积小得多的同截面边框架(伸缩缝处和端榀)梁柱却全部扭曲。
检查发现:边跨檩条被施工队擅改同中跨厚度,强度和刚度不足,受弯大幅变形,带动隅撑大幅度扭转框架梁。
边框架承载面积仅一半,应力较小,但隅撑的单面设置导致边跨檩条的刚度和强度影响特别大。
挠曲小的檩条更接近铰支模型,隅撑产生的扭矩可以忽略不计,挠曲太大则不可忽略,但也无法量化分析。
五、高低跨处雪荷载不利布置。
1、框架设计时往往简单地把活载和雪载的最大值做为框架活荷载均布计算(《建筑结构荷载规范》4.3.1和6.2.2-3)。
降雪天气总伴随刮风,积雪不均匀分布客观存在(如南京克莉丝汀厂房螺钉固定的隅撑,降雪和融雪时,螺钉松致使隅撑脱落,迎风坡都比背风坡多的多)。
雪荷载特别大时,对荷载不利布置特别敏感的抽柱框架等应该复核。
雪灾倒塌的很多厂房,檩条和屋面板的计算都没有考虑积雪分布系数,高低跨结构积雪不均匀分布严重,倒塌比例也很大。
2、低跨彩钢板、檩条甚至框架梁除考虑积雪分布系数外,还应该考虑高跨积雪下滑冲击和堆积。
坡度角大的高跨屋面,板雪摩擦系数小且先予融化,积雪大面积断裂下滑,对低跨屋面的冲击和堆积作用不可忽视。
低跨位边跨彩板带最先破坏。
檩条加密同时宜验算彩板的强度和刚度,并适当富裕。
3、弧形高跨的高低跨屋面。
规范仅对坡屋顶和平屋顶的高低跨积雪分布系数有规定,但对弧形高跨的高低跨屋面没有明确。
弧顶坡度角边向增大,显然比直坡面更不利。
曲率大的高跨屋面,积雪下滑加速度是增函数,高差大时冲击破坏十分严重。
08年雪灾破坏的苏州明基厂房,观测到从高跨下滑堆积在低跨屋面的积雪达 1.6米,超出其他部位三倍余,破坏比同高差的其它直坡屋面厂房更严重。
图6a 明基厂房框架示意图6b低跨处积雪对比六、从严控制大跨度钢屋盖挠度、稳定性和锚栓直径。
1、超大跨度的屋盖钢梁坡度小,绝对挠度大,大挠曲对支座产生很大的拉(推)力,对支座锚栓和混凝土柱非常不利,应该从严控制。
苏州环球木业厂房倒塌时,钢梁整体塌而不断,竟然把仅6米高截面为500*700的混凝土柱全部自地坪处折断。
目前钢结构简支梁的挠度控制已经引起各省重视,基本都按《钢结构设计规范》附录A控制。
2、梁端支座要和计算模型一致。
对完全抗剪连接的梁端支座必须设置抗剪键,锚栓是简支结构的最后一道防线,不能让锚栓受剪。
建议:跨度24米以下可以采用M24;24-27米采用M27;27米~30米,采用M30;30米以上锚栓不小于M36。
锚栓抗拔验算应采用实际恒载(设计“恒载”往往数倍于实际恒载)。
3、加强钢梁的平面外支撑。
两端简支的钢梁,往往因为挠度控制使截面高大。
大跨度钢梁在风载等作用下,各截面沿长度方向做不同幅水平摆动,静定的大跨高截面简支梁容易失稳倒塌。
应该以刚性系杆作为平面外支撑。
檩条为受弯构件且长圆孔非抗滑连接,对上翼缘约束有限。
施工水平高的厂家可以使有承载余量的檩条开圆孔,集体兼做“桁架腹杆”作为储备。
另外,下翼缘隅撑布置参考风吸组合下的包络图(用实际恒载),下翼压应力大的部位刚性系杆支撑。
参考资料:1、《荷载规范》GB50009-2001 中国建筑工业出版社2、《钢结构设计规范》GB50017-2003 中国计划出版社3、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:20024、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002 中国计划出版社5、STS、《STS使用手册》中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部6、CFS V5.03,(计算浪板和檩条)。