如何正確計算鋼構高層的豎向荷載?
在進行鋼構高層計算時,如果將所有豎向荷載一次施加到計算模型上,由于各豎向構件軸向壓縮變形量不同,將在水平結構構件中引起彎矩和剪力。層數越高,這種效應就越大,在鋼構高層的頂層,梁端彎矩有可能改變符號,甚至出現中柱受拉的情況。這樣的內力計算結果顯然是不真實的,其原因是在計算時未考慮到結構施工的實際情況。
在實際工程中,豎向構件的變形總是在施工過程中逐漸完成的。例如,當施工到某一層時,其下部結
構豎向構件已經完成了相當一部分豎向變形,只有當層數繼續增加、進行圍護結構及室內裝修施工時才可能引起該層豎向構件壓縮變形量之間的不均衡現象,并在該層梁中引起附加內力。另外,在實際工程中,豎向構件由于壓縮變形差異造成的柱頂標高不同要比計算值小得多,這是因為在施工過程中,柱頂高差總是可以通過調節豎向構件拼接接頭的焊縫間隙等措施逐步加以消除的。
早期的結構計算程序不能考慮活荷載的不利布置,在計算時假定靜荷載與活荷載均為滿跨布置。計算分析表明,對于跨度較大的框架結構以及帶有較大懸挑部分的結構,活荷載的布置情況將對內力產生較大的影響。在考慮活荷載的不利布置時,需要通過對多種情況進行分析比較,從中選取構件內力的最大值。對于框架梁,不僅要考慮活荷載在計算樓層內的不利布置,相鄰樓層活荷載分布也將對其產生一定影響。對于柱的情況將更為復雜。
由此可見,鋼構高層進行活荷載不利布置分析的計算工作量將是很大的。對于通常的鋼構高層,與靜荷載相比,活荷載是比較小的,活荷載不利布置的影響較小,此時可以通過適當加大框架梁在均布活荷載下彎矩設計值的辦法考慮活荷載不利布置的影響。當活荷載所占比重很大時,則需要對多種活荷載情況進行計算分析。
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