1鋼結(jié)構(gòu)部分
1、支撐與梁柱連接節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板與支撐連接焊縫計(jì)算剪力是如何計(jì)算的?
答:無(wú)論是在支撐節(jié)點(diǎn)程序默認(rèn)按照等強(qiáng)連接設(shè)計(jì), 節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算最大軸力設(shè)計(jì)值N為截面軸向承載力設(shè)計(jì)值,即fA,計(jì)算得到N后,如下圖中的情況,在與該軸力平行的方向的焊縫為兩對(duì)共四條,所以每條焊縫的設(shè)計(jì)剪力為N/4。
2、按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》檁條計(jì)算例題相關(guān)條件采用STS簡(jiǎn)支檁條工具箱進(jìn)行檁條驗(yàn)算,發(fā)現(xiàn)工具箱結(jié)果在內(nèi)力相差不大的情況下與手冊(cè)結(jié)果有很大差別,是什么原因?
答:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》例題中采用的是[10的槽鋼截面,槽鋼截面對(duì)于y軸是不對(duì)稱(chēng)的,因此其相對(duì)于y軸抵抗矩W左,W右是不同的,考慮強(qiáng)度應(yīng)力時(shí),相對(duì)于y軸,一側(cè)受壓,一側(cè)受拉,兩者都需要考慮,最終強(qiáng)度應(yīng)力控制值,應(yīng)取二者較大值考慮,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中并沒(méi)有考慮到這一點(diǎn),具體設(shè)計(jì)內(nèi)力和截面數(shù)據(jù)如下:
按照如下方式計(jì)算檁條拉壓應(yīng)力,結(jié)果取大值,與STS工具箱計(jì)算結(jié)果一致。
3、門(mén)式剛架中需要部分柱間進(jìn)行抽柱,三維門(mén)式剛架建模時(shí)是直接將托梁在三維建模中程序會(huì)自動(dòng)識(shí)別嗎?可以考慮該托梁作為支座進(jìn)的豎向變形,以及將被支承的這一榀的豎向、水平荷載都傳給相鄰榀嗎?被托的這一榀是梁端直接支承在托梁上還是需要必帶短柱呢?
答:如下圖:門(mén)式剛架三維設(shè)計(jì)中的托梁是需要定義的,只有定義了之后程序才會(huì)對(duì)托梁上承托的豎向荷載、縱向山墻風(fēng)荷載和吊車(chē)縱向剎車(chē)力,進(jìn)行導(dǎo)算。需要注意的是門(mén)式三維模塊是二維單榀模型的集合,程序并不會(huì)形成用于分析和計(jì)算完整的三維模型,而是和二維pk一樣,生成若干單榀模型,以橫向?yàn)橹鞣治,同時(shí)生成縱向榀數(shù)據(jù),橫向榀和縱向榀的分析和計(jì)算是完全獨(dú)立的,并不存在雙向受力分析和設(shè)計(jì)過(guò)程,托梁兩端與柱鉸接,所以托梁的豎向荷載產(chǎn)生的豎向力傳到橫向榀,縱向山墻風(fēng)荷載和吊車(chē)縱向剎車(chē)力只對(duì)縱向榀(主要是柱間支撐)有影響。v3系列后期版本可不建立短柱即可完成導(dǎo)算。具體導(dǎo)算情況可在顯示設(shè)置中勾選顯示導(dǎo)荷節(jié)點(diǎn),選擇需要顯示的工況可以看到導(dǎo)荷結(jié)果。
4、門(mén)式剛架二維設(shè)計(jì)中,按照抗規(guī)9.2.14條“低延性、高彈性承載力”性能化設(shè)計(jì)控制寬厚比時(shí)此項(xiàng)無(wú)論不勾選(A類(lèi)),還是勾選1.5倍(B類(lèi))。在計(jì)算結(jié)果的超限信息中,板件高厚比限值和寬厚比限值均與兩項(xiàng)不符,是什么原因?
答:首先明確一下,不勾選并不是執(zhí)行A類(lèi)要求,而是執(zhí)行框架的相關(guān)要求,按抗震烈度對(duì)應(yīng)的鋼框架抗震等級(jí)考慮。模型參數(shù)中設(shè)置的抗震等級(jí)為四級(jí),在勾選高彈性低延性性能化設(shè)計(jì)時(shí),考慮所選類(lèi)別與抗震等級(jí)為四級(jí)時(shí)的鋼框架要求取大值作為限值。所以會(huì)出現(xiàn)上面問(wèn)題中描述的情況。
5 鋼結(jié)構(gòu)二維設(shè)計(jì)時(shí),為什么格構(gòu)柱的平面外穩(wěn)定不計(jì)算?
答:根據(jù)鋼規(guī)5.2.3和新鋼標(biāo)8.2.2條要求,格構(gòu)式柱繞虛軸的作用,彎矩作用平面外可不計(jì)算其穩(wěn)定,由于二維中的作用往往繞著格構(gòu)柱弱軸作用,因此程序沒(méi)有對(duì)該柱進(jìn)行平面外穩(wěn)定驗(yàn)算。
6、新鋼標(biāo)中7.3.2條規(guī)定了寬厚比放大系數(shù),其值為α=√(ψAf/N),那也就是穩(wěn)定應(yīng)力比的倒數(shù)再開(kāi)方,為什么二維設(shè)計(jì)構(gòu)件信息中等邊角鋼的寬厚比放大系數(shù)與平面內(nèi)和平面外穩(wěn)定應(yīng)力比計(jì)算的放大系數(shù)都存在很大差異呢?
答:不論桁架的弦桿還是腹桿,對(duì)于單角鋼鉸接桿件,均認(rèn)為節(jié)點(diǎn)板連接的單向板其構(gòu)件的穩(wěn)定程序按照新鋼標(biāo)7.6.1-2條考慮,即:N/(ηψfA)≤1.0,此時(shí)穩(wěn)定應(yīng)力比還需要考慮折減系數(shù)η,因此寬厚比放大系數(shù)并不是應(yīng)力比的倒數(shù)再開(kāi)方,需要按照規(guī)范方式重新計(jì)算寬厚比放大系數(shù)
7、如下圖所示,模型中二層的左下角鋼柱,其柱頂與梁剛接,為何計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)非常大,達(dá)到了4以上?
答:有疑問(wèn)的柱y向計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)較大,在計(jì)算y向計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)時(shí),其梁柱連接關(guān)系如下圖(七桿模型):
如上圖所示,與二層柱相連的X向梁很長(zhǎng)一段沒(méi)有柱做支撐,該梁長(zhǎng)度達(dá)到了39.1米,根據(jù)鋼規(guī)規(guī)附錄E計(jì)算相交于柱上下端橫梁線(xiàn)剛度與柱線(xiàn)剛度之和的比值,由于橫梁整跨跨度非常大,其線(xiàn)剛度較很小,與柱線(xiàn)剛度之和的比值就很小,二層該柱的K1和K2均小于0.05,所以該柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)大于4是正常的。
2、計(jì)算部分
1、 一個(gè)結(jié)構(gòu)所在地的安評(píng)報(bào)告給出了地震加速度為0.165g,有何出處?在軟件中應(yīng)該如何定義地震動(dòng)參數(shù)?
答:該值間接判斷是安評(píng)人員根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015中的要求得到的一個(gè)中間量,地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖是以二類(lèi)場(chǎng)地下設(shè)防地震下的地震動(dòng)峰值加速度作為初始參考值的,各地區(qū)可查表得到,推測(cè)該值0.165g是在二類(lèi)場(chǎng)地下設(shè)防地震下的地震動(dòng)峰值加速度0.15g的基礎(chǔ)上,按照四類(lèi)場(chǎng)地考慮附錄E各類(lèi)場(chǎng)地地震動(dòng)峰值加速度調(diào)整后得到的值。
按照地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖確定地震動(dòng)參數(shù)在v3系列后續(xù)版本程序中均提供的根據(jù)用戶(hù)的建筑所在地理信息和場(chǎng)地類(lèi)別確定地震動(dòng)參數(shù)的功能。
2、根據(jù)抗震規(guī)范表8.1.3下的注2:當(dāng)某個(gè)部位各構(gòu)件的承載力滿(mǎn)足2倍地震作用組合下的內(nèi)力要求是,7~9度的構(gòu)件抗震等級(jí)應(yīng)允許按降低一度確定在SATWE中應(yīng)該如何考慮?
答:該條要求不能在SATWE直接考慮,需要人工修改參數(shù),人工判斷來(lái)執(zhí)行,首先在參數(shù)中將地震影響系數(shù)最大值αmax修改為原來(lái)的2倍,然后計(jì)算得到相應(yīng)的結(jié)果,人工判斷強(qiáng)度和穩(wěn)定是否滿(mǎn)足要求,對(duì)于滿(mǎn)足要求的構(gòu)件,返回特殊構(gòu)件定義中將其抗震等級(jí)修改為降低一度之后的抗震等級(jí),再進(jìn)行計(jì)算即可。
3、如下圖所示:查看該模型恒載作用下邊柱與中柱的柱底彎矩,邊柱彎矩比中柱彎矩大,似乎與一般認(rèn)識(shí)不相符,是什么原因?
答:柱底彎矩與其柱頂約束有關(guān),柱頂約束越大柱頂彎矩越大,柱底彎矩越小?梢赃@樣理解,對(duì)于懸臂柱模型在其自由端施加單位1的水平集中力,此時(shí)柱底彎矩為1*H,當(dāng)柱對(duì)柱自由端施加一定的轉(zhuǎn)動(dòng)約束后,柱頂產(chǎn)生一定彎矩,柱底彎矩隨之減小,小于1*H,隨著柱頂約束的增大,柱底彎矩會(huì)進(jìn)一步減小,這樣就建立了基本的認(rèn)知。模型中柱雙側(cè)都有梁拉結(jié),邊柱只有單側(cè)梁與其連接,中柱柱頂?shù)募s束比邊柱大很多,其柱底彎矩減小的幅度就要邊柱大,因此出現(xiàn)模型中邊柱彎矩比中柱彎矩大的現(xiàn)象。
4、如下圖所示:在規(guī)則的四邊形房間中跨度相同,導(dǎo)到梁上的荷載相同的兩根梁,其端部受拉鋼筋差距為什么相差近兩倍?
答:通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)每個(gè)獨(dú)立的平行四邊形房間都存在相同的問(wèn)題,如附圖所示。問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)樵摲块g為什么會(huì)出現(xiàn)這樣內(nèi)力和配筋趨勢(shì)。該房間的形狀接近于菱形,其豎向荷載作用下的內(nèi)力,由水平構(gòu)件傳遞給豎向構(gòu)件,在豎向構(gòu)件剛度相差不大的情況下,本著傳力路徑越短,傳遞效率越高的原則,傳力路徑按照附圖中所標(biāo)示的方向傳遞,最終傳遞給1、2號(hào)柱及周?chē)鷧^(qū)域,內(nèi)力在房間平面中最大,因此靠近1、2號(hào)柱的梁端內(nèi)力就大,下圖中樓板應(yīng)力和彎矩的分布也證實(shí)了上述判斷,所以紫色線(xiàn)圈出的這些位置對(duì)應(yīng)的支座配筋比遠(yuǎn)離這兩個(gè)位置就大得多。