一、規(guī)范的選擇
1、《門架規(guī)程》不能與《普鋼規(guī)范》混用
除了薄壁型鋼結(jié)構(gòu)以外，重鋼與輕鋼區(qū)別并不大，不必糾纏。關(guān)于規(guī)范混用過(guò)去有此說(shuō)法，一本規(guī)范有其連貫性，可能前一部分缺少什么，而后一部分補(bǔ)上，取其局部可能會(huì)不安全，但是只要吃透了規(guī)范，這就不是問(wèn)題?！?a href="http://www.justbipassistance.com/index.php?m=content&c=index&a=lists&catid=58" target="_blank" class="keylink">鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《普鋼規(guī)范》）與《門式剛架輕鋼房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《門架規(guī)程》）應(yīng)該歷史的看問(wèn)題，本來(lái)《門架規(guī)程》應(yīng)該是《普鋼規(guī)范》的一部分，[2]由于我國(guó)《普鋼規(guī)范》脫胎于重工業(yè)廠房為對(duì)象的前蘇聯(lián)規(guī)范，幾次修訂擴(kuò)寬了范圍，還是滿足不了需要。所以《網(wǎng)架設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》、《門架規(guī)程》只是作為特殊領(lǐng)域的補(bǔ)充。例如：
1）《普鋼規(guī)范》梁的繞度允許值為1/400，這是考慮大型板的剛性屋面，而柔性的壓型板仍采用1/400當(dāng)然不合理，就應(yīng)套用《門架規(guī)程》的1/180，《普鋼規(guī)范》山墻骨架柱，也要求1/400，這是考慮采用磚墻，如果用壓型板就不合理了。
2）腹板屈曲后強(qiáng)度的計(jì)算二本規(guī)范均有，而《普鋼規(guī)范》是考慮的筒支梁受彎，門架則考慮彎距與軸力，因此應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況采用那本規(guī)范。
目前規(guī)范規(guī)程中有黑體字，違反要處罰，不是黑體字，也是強(qiáng)制性的，但違反了只要不出問(wèn)題即可不處罰，國(guó)外大部是指南，說(shuō)明編制雖經(jīng)努力，但出了問(wèn)題仍由設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)，而我國(guó)有實(shí)例說(shuō)明，只要遵守規(guī)范規(guī)程，設(shè)計(jì)將無(wú)責(zé)任。這樣比較容易執(zhí)行，但也影響設(shè)計(jì)責(zé)任心。
2、《普鋼規(guī)范》計(jì)算結(jié)果一定應(yīng)比門式剛架安全
《普鋼規(guī)范》計(jì)算結(jié)果一定比《門架規(guī)程》安全？不一定，要了解二本規(guī)范不同規(guī)定：
[3] 1）《門架規(guī)程》考慮了軸力，按壓彎構(gòu)件計(jì)算，《普鋼規(guī)范》不考慮軸力；
2）門架結(jié)構(gòu)按變截面算穩(wěn)定，普鋼結(jié)構(gòu)無(wú)此算法；
3）普鋼結(jié)構(gòu)按全截面計(jì)算，而門架中6.1.2-2引入有效截面，這是考慮腹板高厚比大時(shí)腹板在靠近翼板處與腹板中央處的應(yīng)力差太遠(yuǎn)，因此引入有效截面，而普鋼結(jié)構(gòu)高厚比限制較嚴(yán)，因此全截面有效；
4）門架結(jié)構(gòu)截面完全按彈性計(jì)算，普鋼結(jié)構(gòu)考慮截面部分塑性發(fā)展；
5）兩本規(guī)范平面穩(wěn)定“等效彎距系數(shù)”也有出入。
二、荷載
1、門架高寬比小于1：4即不能用《門架規(guī)程》風(fēng)載體型系數(shù)
在荷載規(guī)范、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖及權(quán)威性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定均有以上規(guī)定，其實(shí)這是一種誤解，目的是那本規(guī)范安全即用那本，這樣做是不必要的，因?yàn)椤堕T架規(guī)程》風(fēng)載是MBMA的規(guī)定，是AISI和加拿大Sicc試驗(yàn)研究，用最先進(jìn)儀器得到的公認(rèn)結(jié)果，為何不預(yù)相信，反而采用70年代落后設(shè)備得到的荷載規(guī)范結(jié)果，美國(guó)很明確的18m以下風(fēng)載MBMA，18m以上風(fēng)載采用另外的規(guī)范，沒(méi)有必要加以包絡(luò)。
2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)考慮陣風(fēng)系數(shù)
荷載規(guī)范7.1.1-2，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮陣風(fēng)系數(shù)，但圍護(hù)結(jié)構(gòu)有二種，一種是脆性的，一種是塑性的，國(guó)外考慮陣風(fēng)是瞬時(shí)的風(fēng)，短暫受力鋼結(jié)構(gòu)可以提高應(yīng)力1/3以上，因此鋼結(jié)構(gòu)可以不考慮陣風(fēng)，而脆性的如玻璃屏墻應(yīng)考慮陣風(fēng)。
另一種誤解是《門架規(guī)程》條文說(shuō)明附錄AA.0.1“由于MBMA手冊(cè)中規(guī)定的風(fēng)載體型系數(shù)已經(jīng)包含了陣風(fēng)效應(yīng)，因此本規(guī)程不再考慮陣風(fēng)系數(shù)”。美國(guó)不考慮陣風(fēng)對(duì)的，因?yàn)槊绹?guó)風(fēng)速用3秒，瞬時(shí)風(fēng)速由于儀器測(cè)不到瞬時(shí)，也大約1.5～2秒，很接近，而我國(guó)風(fēng)速取10分鐘平均值，相差1.5倍，因此《門架規(guī)程》用我國(guó)風(fēng)速，而認(rèn)為可不考慮陣風(fēng)不對(duì)的，當(dāng)然MBMA的體型系數(shù)考慮了紊流和風(fēng)路中由結(jié)構(gòu)引起的風(fēng)流型式被遮斷后果造成的因素，但不能就因此不考慮陣風(fēng)系數(shù)。
3、CFD可以代替風(fēng)洞試驗(yàn)，或CFD僅能起參考作用
這二種觀點(diǎn)都不全面，CFD（計(jì)算流體力學(xué)）既省錢又避免了模型模擬的難題，國(guó)外，飛機(jī)汽車工業(yè)大量采用，但建筑方面由于湍流分離等問(wèn)題尚未解決，因此哈工大武岳教授認(rèn)為在求體型系數(shù)時(shí)，CFD完全可以代替風(fēng)洞試驗(yàn)，僅是精度差10%，工程完全可以接受，但在風(fēng)振系數(shù)上，還存在一定問(wèn)題，僅能作為風(fēng)洞試驗(yàn)的輔助，或在初步設(shè)計(jì)等情況下使用，目前風(fēng)洞試驗(yàn)一般是做剛性模型，當(dāng)然對(duì)風(fēng)振系數(shù)有些影響，但由于風(fēng)振下結(jié)構(gòu)變形也有限，誤差可以接受，如果能做氣彈模型風(fēng)洞試驗(yàn)當(dāng)然最好，但模型的模擬相當(dāng)復(fù)雜，所以這樣做很少。
目前最困難的是荷載規(guī)范7.4.1，提出T1>0.25S的房屋屋蓋均應(yīng)考慮風(fēng)振，但卻不像高層建筑那樣給出計(jì)算方法，主要是高層建筑規(guī)范說(shuō)明7.4.2～7.4.6，給出了Davenport建議的風(fēng)譜密度經(jīng)驗(yàn)公式，而這個(gè)風(fēng)譜密度是從左右對(duì)準(zhǔn)垂直于地面的結(jié)構(gòu)，而房屋屋蓋正好相反轉(zhuǎn)90°，缺乏提供這樣的風(fēng)譜，因此目前不得已下，大多數(shù)風(fēng)振系數(shù)都是套用規(guī)范說(shuō)明的風(fēng)譜密度公式來(lái)計(jì)算屋蓋風(fēng)振，[4]認(rèn)為這樣套用高層的風(fēng)振設(shè)計(jì)方法可能造成不必要浪費(fèi)，也不排除某些未預(yù)見(jiàn)的隱患。
4、正確理解《門架規(guī)程》與美國(guó)MBMA及我國(guó)風(fēng)載規(guī)范不同之處
《門架規(guī)程》采用了美國(guó)MBMA是考慮了風(fēng)內(nèi)外之合力，而我國(guó)風(fēng)載規(guī)范的風(fēng)載體型系數(shù)只考慮了外部風(fēng)力。
《門架規(guī)程》根據(jù)MBMA應(yīng)為二種荷載情況Ⅰ，Ⅱ二種情況僅局部變化，所以為簡(jiǎn)化起見(jiàn)采用的是Ⅰ，實(shí)際上是有些出入的。
5.小結(jié)
（1）GB50009的簡(jiǎn)化等效積雪荷載計(jì)算適應(yīng)于主體剛架，但不適用于檁條。
（2）對(duì)于檁條積雪荷載的取值：凡有高低跨處（包括女兒墻），必須按實(shí)際的積雪分布圖來(lái)計(jì)算，應(yīng)吃透GB50009條文說(shuō)明的精神，不可簡(jiǎn)單按其表6.2.1的積雪分布模型計(jì)算。
（3）對(duì)于不平衡積雪分布和多脊多坡的坡谷積雪等情況，應(yīng)注意考慮屋面邊緣區(qū)域或坡谷區(qū)域的檁條積雪荷載的增加。
三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.Q235A，Q345A用于焊接結(jié)構(gòu)
《門架規(guī)程》，3.3.1-2焊接構(gòu)件“宜”采用Q235B或Q345A以上，由于Q235A比Q235B便宜，所以許多工地認(rèn)為“宜”字即可通融，所以要求按過(guò)去甲、乙級(jí)綱材辦法，附加三保證，其實(shí)不了解，理在ABC，與以前甲乙丙已有所不同，現(xiàn)在AB由鋼罐即開(kāi)始分開(kāi)，所以A類鋼碳的含量完全不預(yù)保證，事后檢驗(yàn)碳的含量，是完全沒(méi)有把握的。
2.砼柱與斜鋼梁組成門架
有資料曾推薦砼柱與斜鋼梁焊成剛接形成混合門架，但從災(zāi)害中，這種結(jié)構(gòu)大部分遭到破壞；因?yàn)殇摿号c砼柱的剛性節(jié)點(diǎn)是難以保證的。
上表推導(dǎo)見(jiàn)清華大學(xué)講義“《普鋼規(guī)范》設(shè)計(jì)應(yīng)用講解”單層廠房框架單階柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。關(guān)于長(zhǎng)細(xì)比，當(dāng)剛架中一根柱軸力小時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度就會(huì)很大，只要軸力大的柱滿足長(zhǎng)細(xì)比的要求后，軸力小的柱不必按計(jì)算考慮長(zhǎng)細(xì)比，按構(gòu)造即可。
2、門架阻尼比0.05值得探討
《門架規(guī)程》說(shuō)明3.6.6，根據(jù)抗震規(guī)范條文8.2.2，說(shuō)明，阻尼比取0.05，原抗震規(guī)范采用C來(lái)反映結(jié)構(gòu)延性，鋼與鋼筋砼C相差不多，而現(xiàn)有抗震規(guī)范取消了C，鋼結(jié)構(gòu)延性無(wú)法反映，而鋼結(jié)構(gòu)本身阻尼比是比較小的，因此，使綱結(jié)構(gòu)地震力比鋼筋砼大，這是非常不合理，而門架又眾所周知抗震是非常好的，結(jié)果抗震規(guī)范8.2.2，只籠統(tǒng)的提12層以下鋼結(jié)構(gòu)在罕遇地震下阻尼比0.05，而卻只在8.2.2說(shuō)明中又矛盾的提出多遇地震下單層阻尼比0.05，當(dāng)然包括門架，我們認(rèn)為這是很勉強(qiáng)，實(shí)則綱結(jié)構(gòu)阻尼比都是比較小的，人為的想以放大阻尼比來(lái)解決延性是說(shuō)不過(guò)去的，除非提出門架實(shí)測(cè)阻尼比0.05的依據(jù)，還是“建筑結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則”CECS1602004已經(jīng)恢復(fù)延性對(duì)抗震影響，恢復(fù)了C系數(shù)，這樣做才是合理的。
五、支撐
1.支撐設(shè)計(jì)的“誤區(qū)”
（1）系桿代替水平支撐，系桿僅是傳力桿，只形成平行體，如何能承受水平力；
（2）有了水平支持，即不需要系桿，屋蓋構(gòu)件可以靠蒙皮作用，這是與規(guī)程不允許利用蒙皮作用矛盾的，尤其我國(guó)多采用卷邊咬合板，可以相對(duì)借移，更不能利用蒙皮作用；
（3）隅撐代替支撐，有的用隅撐來(lái)作柱的平面外支撐點(diǎn)，隅撐主要是梁，柱受壓時(shí)，為穩(wěn)定與防止彎扭，將受壓的穩(wěn)定力傳到支撐去，而本身不是支撐，隅撐如果將柱受壓翼緣的力傳到墻上，如果墻折掉怎么辦，因此，一定要認(rèn)識(shí)隅撐作用的局限性；
（4）《門架規(guī)程》4.5.2.3“當(dāng)建筑物寬度大于60m 時(shí)，內(nèi)柱應(yīng)適應(yīng)增加柱間支撐”，換言之，60m內(nèi)不需要每個(gè)柱列加柱間支撐，這是與過(guò)去做法不同的，這是參改美國(guó)做法，主要是依靠蒙皮作用，但美國(guó)屋面蒙皮作用做了很多試驗(yàn)，還有蒙皮規(guī)范，而《門架規(guī)程》5.1.2，，卻明確一般不考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)，必須有條件才可以考慮，而我國(guó)當(dāng)前屋面板是良莠不齊，又未做過(guò)調(diào)查、試驗(yàn)，更沒(méi)有應(yīng)力蒙皮規(guī)范，因此4.5.2-3與5.1.2是互相矛盾的，尤其《門架規(guī)程》未明確有吊車時(shí)不適用此條，幸而國(guó)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有吊車時(shí)按此條，如果有吊車的按此條，后果不堪設(shè)想。我們認(rèn)為這點(diǎn)值得重視，建議加強(qiáng)水平支撐，并按照《普鋼規(guī)范》當(dāng)水平支撐的跨中剛度，（水平支撐的跨度為二個(gè)柱間支撐之間距離）大于有側(cè)移剛架剛度的5倍，并驗(yàn)算滿足了強(qiáng)度來(lái)確定二個(gè)柱間支撐之距離，而不是籠統(tǒng)定為60m，柱間支撐用鋼不多，作用極大，應(yīng)該寧多勿少，寧強(qiáng)勿弱。
美國(guó)在中國(guó)的公司，柱間支持按美國(guó)經(jīng)驗(yàn)按水平支撐強(qiáng)度及剛度決定，最大不超過(guò)60m， 災(zāi)害中ABC及巴特勒無(wú)一門架倒塌。
2.中心支撐只假定拉桿起作用，壓桿細(xì)長(zhǎng)比必須小于150
這也是一直爭(zhēng)論的問(wèn)題，國(guó)外做法也不一致，有的假定拉桿起作用，壓桿失穩(wěn)，但考慮壓桿使剛度加大20%，有的假定拉壓都起作用，但壓桿打折扣，根據(jù)國(guó)內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果還是比較合理的[6]。
1）超靜定結(jié)構(gòu)，拉與壓是共同工作的，協(xié)調(diào)變形，不等于拉壓分別工作迭加，僅壓桿或拉桿單獨(dú)作用不合理；
2）壓桿臨界力與計(jì)算值基本一致，與規(guī)范值接近；
3）假定拉，壓桿軸向剛度相等是不妥的，由于初始誤差，安裝誤差，壓桿敏感性大于拉桿，所以拉桿軸力大于壓桿；
4）壓桿不可能很早失穩(wěn)，只有拉桿進(jìn)入塑性屈服后，壓桿才會(huì)失穩(wěn)，因?yàn)閴簵U達(dá)到屈曲臨界荷載時(shí)壓桿的變形受相應(yīng)拉桿的約束，二者變形必須協(xié)調(diào)，壓桿變形不能自由發(fā)展，因此不會(huì)失穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)壓桿不參加工作，從唐山地震壓桿細(xì)長(zhǎng)比達(dá)200～300，雖然屈曲但也未先失穩(wěn)，所以規(guī)定抗震支撐長(zhǎng)細(xì)比≤150并無(wú)依據(jù)，當(dāng)然長(zhǎng)細(xì)比小些對(duì)延性耗能有利；
5）滯?曲線仍為滑移型，但延性是好的達(dá)到5，倒塌時(shí)延性更大；
拉條主要為了穩(wěn)定翼緣平面外，因此拉條放中間，不能完全起到上下翼緣平面外穩(wěn)定的作用，拉條上下放那是重屋蓋做法，拉條為了平衡荷載對(duì)剪心的扭轉(zhuǎn)，拉條交叉放，既浪費(fèi)材料，又無(wú)必要，所以拉條下翼緣失穩(wěn)，應(yīng)該放在下翼緣處，而上翼緣平面外，還有屋面起作用，可以放寬到放在1/3范圍內(nèi)，便于施工。
2）《門架規(guī)程》附錄E檁條在風(fēng)吸力下的穩(wěn)定有二個(gè)問(wèn)題[1]
（1）E0.4面板厚度不小于0.66mm，目前普遍使用的面板，厚度均<0.66mm，因此《門架規(guī)程》計(jì)算方法基本不能用，都采用冷彎薄壁型鋼規(guī)范。
（2）經(jīng)過(guò)對(duì)98年《門架規(guī)程》，2002年《門架規(guī)程》，HP設(shè)計(jì)手冊(cè)，澳大利亞規(guī)范，冷彎薄壁規(guī)范，檁條吸力下穩(wěn)定計(jì)算，結(jié)果考慮了蒙皮作用的2002《門架規(guī)程》計(jì)算方法既繁瑣，反而比未考慮蒙皮作用的冷彎薄壁型鋼規(guī)范保守，這是很不合理的。
在中國(guó)的美國(guó)公司現(xiàn)用AISI冷彎規(guī)范計(jì)算，比歐洲規(guī)范計(jì)算比較合理，也是不考慮蒙皮作用的。
[8]介紹EC3-1-3，2006版，并與EC3-1-3 96版比較，指出了96版主要是檁條下翼緣受壓長(zhǎng)度與拉條無(wú)關(guān)，所以2006版考慮拉條后也入很大，[8]p.114表中分析，在有蒙皮作用下，由于蒙皮作用大，拉條作用小，所以2006版、96版二者應(yīng)力差為127，138，相差不大，這樣仍出現(xiàn)考慮了蒙皮作用的歐洲規(guī)范，仍比未考慮蒙皮的冷彎厚壁型鋼規(guī)范保守的不合理現(xiàn)象，但據(jù)介紹歐洲規(guī)范來(lái)源于試驗(yàn)，考慮了缺陷及扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定，而我國(guó)冷彎薄壁型鋼則未考慮扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定，從理論上講是偏于不安全的，但由于實(shí)際上蒙皮作用仍會(huì)某種程度上存在，所以實(shí)際上也不能說(shuō)我國(guó)大量采用冷彎薄壁型鋼規(guī)范就是不安全的，這個(gè)問(wèn)題還希望規(guī)程能提供合理的計(jì)算方法。
[8].114表7-11-1介紹，當(dāng)不考慮蒙皮時(shí)，2006版與96版出入較大，應(yīng)力是390與140之差，所以目前檁條也可接EC3-1-32006版無(wú)蒙皮作用Ct=O,但考慮拉條，也是一種計(jì)算檁條的辦法。
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