所有屋面梁(包括局部夾層梁)均采用波紋腹板H型鋼梁(之型鋼),鋼柱、夾層平臺(tái)主梁采用的是傳統(tǒng)的平腹板H型鋼,為計(jì)算方便,波紋腹板H型鋼全為等截面。由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)計(jì)算程序均未嵌入波紋腹板規(guī)程,設(shè)計(jì)(采用PKPM-STS程序)時(shí)采用的等效彎曲剛度的方法,屋面鋼梁輸入的是平腹板鋼梁,參與結(jié)構(gòu)整體運(yùn)算與分析,再用波紋腹板構(gòu)件來(lái)等代。如邊跨跨中截面鋼梁,程序輸入時(shí)的截面H835x200x5x8(繞 x軸的截面慣性矩Ix =77605.7cm4, 截面抗扭慣性矩 It =10.2384cm4),求得梁受彎平面內(nèi)最大彎矩Mx=365kN.M,對(duì)應(yīng)軸力為35kN,最大剪力V=75 kN,實(shí)際施工的波紋腹板H型鋼梁為H950x220x2.3x8(繞x軸的截面慣性矩Ix =78088.1cm4, 截面抗扭慣性矩 It =9.8602cm4),規(guī)范驗(yàn)算跟上述吊車梁類似,不同的是屋面梁為斜梁,根據(jù)規(guī)程還應(yīng)用壓彎構(gòu)件對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。
門式剛架柱與屋面波紋腹板鋼梁的連接節(jié)點(diǎn),由于連接處的節(jié)點(diǎn)必須傳遞兩個(gè)方向的剪力與彎矩,因此在梁柱連接節(jié)點(diǎn)處的腹板(節(jié)點(diǎn)域)沒(méi)有采用波紋腹板,而用平腹板來(lái)代替,如下圖所示。
梁梁、梁柱連接:因規(guī)程中并未對(duì)類似門剛梁柱、梁梁端板連接節(jié)點(diǎn)給出相應(yīng)計(jì)算方法,設(shè)計(jì)時(shí)參考門式剛架規(guī)范(第7.2.9條)有關(guān)端板的計(jì)算。由于腹板不能承受任何軸向作用力,類似端板類的連接螺栓受力,只考慮靠近上下翼緣附近的螺栓參與受力,中間的螺栓只作構(gòu)造要求來(lái)處理,考慮到端板高度較大,應(yīng)適當(dāng)增加端板厚度來(lái)提高節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛度。在建與待建的項(xiàng)目當(dāng)中,我們會(huì)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),整理出比較客觀、真實(shí)的數(shù)據(jù),為以后的節(jié)點(diǎn)區(qū)的研究、試驗(yàn)及后續(xù)項(xiàng)目提供有益參考。
1.樓面平臺(tái)梁(受彎構(gòu)件)
設(shè)計(jì)實(shí)例:
特易購(gòu)物流(浙江)有限公司物流倉(cāng)儲(chǔ)項(xiàng)目廠房室內(nèi)平臺(tái) 梁(梁上混凝土板),跨度8m,間距2.40m,平臺(tái)恒載:3.5kN/mm2,活載:5.0 kN/mm2,鋼材Q345B。
在保證強(qiáng)度與撓度力相近的情況下,我們作了一個(gè)對(duì)比,如下表所示:
6.運(yùn)輸及安裝
由于腹板采用波紋,構(gòu)件的抗扭剛度大幅提高,吊裝和運(yùn)輸比平腹板容易很多;對(duì)于超過(guò)24米的鋼梁,平腹板鋼梁采用兩點(diǎn)吊會(huì)出現(xiàn)旁彎的現(xiàn)象,現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué)非常危險(xiǎn);而采用波紋腹板時(shí),吊裝時(shí)鋼梁的平面外剛度明顯高很多。運(yùn)輸以及鋼梁放置在地面時(shí),其良好的抗扭剛度也有明顯感覺(jué)——很容易立著放置,不容易傾覆。
7. 施工現(xiàn)場(chǎng)照片
8.結(jié)語(yǔ):
盡管腹板不參與承擔(dān)軸向作用力,需要適當(dāng)增大翼緣面積來(lái)補(bǔ)償,但同時(shí)能使腹板厚
度大幅度減小,可顯著節(jié)省用鋼量。波紋腹板H形構(gòu)件通過(guò)將腹板波折,有效的改變了腹板的受力機(jī)制和受力性能。腹板的剪切屈曲應(yīng)力得到很大的提高,能夠有效的解決高截面及薄
腹板時(shí)的局部屈曲問(wèn)題。由于波浪腹板對(duì)翼緣提供的約束與平腹板有較大差異,翼緣的局部穩(wěn)定性能也有較大差別,采用合理的腹板形式能有效改善翼緣的局部穩(wěn)定性能。