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1正確選用鋼材質量等級和焊縫質量等級

按照規(guī)范要求，在鋼結構設計文件中，應當注明鋼結構所采用的材料的質量等級(包括相適應的焊接材料型號)，并對焊縫質量提出質量等級要求。在審查的實際工程項目中，有的焊接鋼結構在材料一項，只注明材料采用Q235鋼或Q345鋼，不提出質量等級要求；對于焊縫質量等級，部分項目不提出要求，部分項目提出的要求不當。鋼結構房屋所使用的鋼材應當具有抗拉強度、屈服強度、伸長率、冷彎試驗和硫、磷含量的合格保證；對于焊接鋼結構，尚應具有含碳量的合格保證。抗震設計時，當焊接鋼結構的鋼板厚度不小于40ram且承受沿板厚方向的拉力時，還應保證板厚方向截面收縮率不低于Z15級的要求。在地震區(qū)，鋼結構所使用的鋼材，除了具有上述合格保證外，《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011—2001)(以下簡稱《抗震規(guī)范》)還要求它們具有沖擊韌性的合格保證。對沖擊韌性的合格保證，還應根據結構不同的工作溫度提出不同的要求。為保證結構有必要的安全儲備和足夠的塑性變形能力，《抗震規(guī)范》還對鋼材的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值、伸長率的限值和良好的可焊性等物理力學指標做出了明確的規(guī)定，并要求也要寫入設計文件中。一般來說，鋼結構的主要受力構件宜采用Q235B及以上等級的碳素結構鋼和Q345B及以上等級的低合金高強度結構鋼。不建議使用質量等級為A級的鋼材，原因是這種類型的鋼材不保證沖擊韌性和延性性能，Q235A級鋼材還不保證焊接要求的含碳量限值。在現(xiàn)代鋼結構中，焊接連接已成為鋼結構連接的最基本方法，焊縫質量的好壞直接影響到結構安全，所以應當根據結構或構件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況，確定焊縫的質量等級。通常，板材的對接焊縫，承受動力荷載構件(如吊車梁)的較重要的焊縫，需作疲勞驗算的焊縫，以及須與鋼材等強的受拉、受彎對接焊縫(如框架梁、柱及其連接節(jié)點的對接焊縫，工字形截面與其端板的對接焊縫)，其焊縫應采用坡口全熔透對接焊縫，其焊縫質量等級不得低于二級。其他部位的焊縫，一般均可采用角焊縫。角焊縫由于應力集中現(xiàn)象嚴重，內部探傷亦很困難，其焊縫質量等級一般只能是三級，其中某些重要角焊縫可允許要求其外觀缺陷符合二級的要求。

2房屋的溫度區(qū)段內應按規(guī)范規(guī)定設置獨立的空間穩(wěn)定支撐體系

下面以門式剛架設計為例，介紹支撐體系設置不當?shù)那闆r：(1)有的項目未將屋面橫向水平支撐和柱間支撐布置在同一跨間內，無法形成獨立的空間支撐體系，不僅不利于抗震，給施工安裝也帶來不便。(2)有的項目將屋面橫向水平支撐設在端部第二個開間，但未在端跨相應位置設置剛性縱向系桿，使山墻的風荷載等水平力不能可靠傳遞。(3)屋面支撐的布置未與山墻抗風柱的位置相協(xié)調，使抗風柱的柱頂反力不能直接傳到屋面橫向支撐的節(jié)點上，造成山墻處屋面系統(tǒng)受力復雜化，影響結構的安全。(4)比較多的項目屋面橫向水平支撐的直腹桿(包括屋脊處和柱頂處)未按剛性系桿考慮，采用檁條兼做時，又未對檁條的剛度和承載力進行驗算。除屋脊處布置雙檁，相互之間又有不少于兩點(根據檁條跨度大小確定連接點數(shù))用剛性連接件連接起來可以起到剛性系桿的作用外，其他各處(包括柱頂處)未經加強的檁條很難起到剛性系桿作用，因為常用的z形或c形冷彎薄壁型鋼檁條側向剛度很差。屋面橫向水平支撐的直腹桿剛度不足，柱頂系桿剛度不足，直接影響到房屋的縱向受力和傳力性能。當檁條無法起到剛性直腹桿的作用時，通常應在屋脊處、柱頂處以及屋面設置橫向水平支撐直腹桿，在剛架斜梁間設置鋼管、H型鋼或其它截面形式的剛性桿件，以保證房屋縱向結構安全可靠地工作。在剛架轉角處(邊柱柱頂和屋脊，以及多跨房屋相應位置的中間柱柱頂)的剛性系桿應沿房屋全長設置。(5)屋面支撐和柱間支撐當采用柔性圓鋼拉條時，宜設張緊裝置(如花蘭螺栓)，當荷載較大時，這些柔性圓鋼拉條宜改為型鋼，這也是一部分項目注意得不夠的地方。

3實腹式門式剛架應按規(guī)范規(guī)定設置隅撐

規(guī)范規(guī)定，在檁條或墻梁與剛架的連接處，在斜梁下翼緣的受壓區(qū)或剛架柱內側翼緣的受壓區(qū)，至少每隔一根檁條或墻梁應設置按受壓構件設計的隅撐，將檁條或墻梁與翼緣受壓區(qū)直接連接起來。采用雙層屋面板時亦應設置隅撐。隅撐雖小，作用很大，它是用來保證斜梁下翼緣或剛架柱內側翼緣受壓穩(wěn)定的重要措施。但是，有相當一部分工程未按規(guī)范要求設置隅撐，或者設置得很少，或者設置得不當，這將影響剛架的整體穩(wěn)定性，危及結構的安全。當山墻抗風柱與剛架斜梁下翼緣連接時，連接處的斜粱下翼緣亦應設置隅撐。

4合理設置壓型鋼板輕型屋面的拉條

對于有檁體系的壓型鋼板輕型屋面，為了減少檁條在使用階段和施工過程中的側向變形和扭轉，通常在檁條間要設置拉條(包括斜拉條和撐桿，以下同)作為檁條的側向支點，以保證檁條的側向穩(wěn)定。當檁條跨度大于4m時，應在檁條跨中設置一道拉條；當檁條跨度大于6m時，應在檁條跨度三分點處各設一道拉條。拉條按拉桿設計，當采用圓鋼時直徑不宜小于10mm。撐桿按壓桿設計，多采用鋼管或角鋼制作。圓鋼拉條通常設置在距檁條上翼緣1／3腹板高度范圍內。當風吸力作用下檁條下翼緣受壓時，屋面板宜采用自攻螺釘直接與檁條連接，拉條則宜設在檁條下翼緣附近；當屋面采用扣合式或咬合式鋼板時，宜分別在距檁條上下翼緣1／3腹板高度范圍內同時設置拉條。有的項目檁條跨度大于4m甚至達到6m時也不設拉條：有的項目雖設拉條，但不設斜拉條和撐桿；有的項目的拉條靠檐口的一端拉接點設在檁條上1／3范圍內，靠屋脊的一端，拉接點設在檁條下1／3范圍內。這些都是不妥當?shù)摹＠瓧l不大，但作用不小，必須十分重視。同樣，采用冷彎薄壁型鋼墻梁時，亦應根據其跨度大小設置必要的拉條和撐桿。

5混凝土樓板設計

(1)某鋼框架結構房屋，現(xiàn)澆混凝土樓板長度達90m，超長很多，未設溫度伸縮縫，也未采取其他減小溫度和混凝土收縮作用的措施。鋼結構房屋和混凝土結構房屋由于材料性質不同，溫度伸縮縫區(qū)段長度差別很大。例如現(xiàn)澆混凝土框架結構房屋，溫度伸縮縫區(qū)段長度最大為55m，鋼框架結構房屋，溫度伸縮縫區(qū)段長度約為120m。為了防止或減輕混凝土樓板開裂，鋼框架結構房屋采用現(xiàn)澆混凝土樓板時，原則上仍應按混凝土結構的要求留設溫度伸縮縫。只有當采用設置施工后澆帶和其他減小混凝土溫度變化或收縮的可靠措施時，才可以適當增大溫度伸縮縫區(qū)段長度。(2)壓型鋼板組合混凝土樓板，除了按計算(并滿足構造要求)在鋼梁上焊接栓釘外，為了保證混凝土和壓型鋼板共同工作，它們之間應有連接措施。根據規(guī)范規(guī)定，其連接措施可以依靠壓型鋼板的縱向波槽或依靠壓型鋼板上的壓痕、開的小洞或沖成的不閉合孔眼，也可以依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋。由于產品規(guī)格的限制，目前國內帶縱向波槽的壓型鋼板和帶壓痕或開小洞的壓型鋼板不多。所以，當無法采用上述這兩種板型時，要實現(xiàn)壓型鋼板和混凝土的連接，可在壓型鋼板上焊接橫向鋼筋，而且在任何情況下，壓型鋼板端部必須焊接栓釘(圖1)。但有的項目沒有完全這樣做，直接影響到壓型鋼板和混凝土板的共同工作，這是不妥當?shù)摹?3)當框架型鋼梁(無壓型鋼板底模的非組合梁)直接支承現(xiàn)澆混凝土樓板時，應在鋼梁上焊接構造抗剪連接件，通常采用彎筋連接件。彎筋連接件的鋼筋彎折方向應與混凝土翼板對鋼梁的水平剪力方向相同(圖2)，而不應像某些項目那樣，或者不彎折，或者在垂直水平剪力方向彎折。(4)在框架梁柱連接處，當柱截面尺寸較大時，通常應在梁端之間焊接45o的角鋼支托來支承壓型鋼板，但在混凝土板頂面，規(guī)范并未要求采取任何加強措施。鋼框架梁柱節(jié)點處的混凝土板位于負彎矩區(qū)，受力較大且復雜，鋼柱的存在使該處混凝土樓板不連續(xù)。因此筆者認為，當鋼柱截面尺寸較大時，應當象混凝土樓板開洞時洞邊加強的處理辦法那樣，通過設置加強鋼筋來加強該處的混凝土樓板。

6網架結構設計

(1)網架和下部結構分開計算時，通常假定網架支座剛度為無窮大，因此所有支座剛度相同(類似于結構力學中簡支板的支座假定)，算出支座反力后再加到下部結構上。下部結構可能是柱，也可能是粱，也可能是其他結構形式，不僅剛度是有限的，而且剛度差異可能很大。在這種假定條件下，算出來的網架內力和支座反力及下部結構內力與采用網架支座剛度為實際剛度且上、下部結構共同工作的力學模型所計算出來的結果肯定是不相同的，因為超靜定的網架結構的內力和反力分配與結構剛度分布有關。有計算分析表明，這種不同對有的構件可能高達好幾倍。網架和下部結構分開計算會導致不合理的結果。那么為什么出事故的工程只占少數(shù)呢?這是因為鋼網架結構是高次超靜定空間結構，鋼材又是非常理想的彈塑性材料，個別桿件出現(xiàn)超載達到流限，會立即發(fā)生塑性內力重分布，使該桿件不至于斷裂破壞。這正是鋼網架結構的重要優(yōu)點之一，但不應因此就認為分開計算是正確的。(2)由于現(xiàn)行《網架結構設計與施工規(guī)程》(JGJ7—91)沒有規(guī)定必須把網架和下部結構連成一體整體分析，國內多數(shù)網架專用程序都是把網架和下部結構分開來計算的，這顯然是不妥當?shù)?。這種現(xiàn)狀應當改變，規(guī)程JGJ7—91應盡快修訂，應當明確要求網架和下部結構必須連在一起進行整體分析計算，網架專用程序亦應隨之修改。

7抗震設計

鋼結構房屋與混凝土結構房屋不同，無抗震等級之分?？拐鹪O計時，鋼結構房屋應根據設防烈度、結構類型和房屋高度，采用不同的地震作用效應調整系數(shù)，并采取不同的抗震構造措施。鋼框架結構及鋼框架支撐結構的抗震構造措施主要根據設防烈度和房屋高度，控制框架柱和支撐的長細比，控制梁、柱及支撐桿件板件的寬厚比，控制梁柱連接節(jié)點的構造要求——包括設置加勁肋、設置側向支撐，包括連接焊縫的質量要求和高強度螺栓連接的構造要求等。施工圖設計中存在的問題主要是某些項目對板件寬厚比和支撐長細比控制不當，僅按《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017—2003)的要求控制是不夠的，抗震設計時應按《抗震規(guī)范》第8章的要求控制。有的設計者可能不清楚，規(guī)范CB50017—2003的構造規(guī)定并不完全適用于抗震設防地區(qū)。有的框架結構房屋，梁柱剛性連接時，有的設計者未注意到《抗震規(guī)范》第8．3．6條(強制性條文)的要求：組合柱在粱翼緣上下各500mm的節(jié)點范圍內，柱翼緣與柱腹板間或箱形柱壁板間的連接焊縫，應采用坡口全熔透焊縫，不允許采用角焊縫。

8建筑鋼結構防護

建筑鋼結構的防護主要包括兩個方面，即防腐蝕和防火及隔熱。有的設計人員往往在這兩個方面注意得不夠，沒有在設計文件中加以強調和說明?！朵摻Y構設計規(guī)范》(GB50017—2003)把鋼結構的防護列為強制性條文，要求在設計文件中注明所要求的鋼材除銹等級和涂料及涂層厚度：柱腳在地面以下的部分應采用混凝土包裹，受侵蝕作用的柱腳不宜埋入地下；鋼結構構件的防火保護層厚度應根據建筑物的耐火等級和構件的不同耐火極限進行設計；受高溫作用的結構，應根據不同情況采取相應的隔熱防護措施。