鋼結構體系穩定性

迄今為止，對鋼結構基本構件的理論問題的研究已較多，基於各種數值分析的穩定分析已較成熟。但對構件整體穩定和局部穩定的相互作用的理論和設計套用上還有待進行深入的研究。由於結構失穩是網 殼結構破壞的重要原因，所以網殼結構的穩定性是一個非常重要的問題，正確的進行網殼結構尤其是單層網殼結構的穩定性分析與設計是保證網殼的安全性的關鍵。

近二三十年來，高強度鋼材的使用，施工技術的發展以及電子計算機的套用使鋼結構體系的發展和廣泛套用成為可能。鋼結構體系的穩定性一直是國內外學者們關注的研究領域。經過幾十年的研究，已取得不少研究成果。
自六十年代以來，網殼結構的非線性穩定性分析一直是國內外學者們注意的焦點。英、美、德、義大利、澳大利亞、羅馬尼亞、波蘭等國的研究人員進行了多方面的理論方面的理論分析和研究。各種方法如牛頓-拉斐遜疊代法、弧長法、廣義逆法、人工彈簧法、自動求解技術、能量平衡技術等使跟蹤屈服問題全過程，得到結構的下降段曲線成為可能。國內學者關於網殼結構穩定性也進行了大量研究。在國外研究的基礎上，通過精確化的理論表達式、合理的路徑平衡跟蹤技術及疊代策略，實現了複雜結構體系的幾何非線性全過程分析，取得了規律性的成果。同時利用隨機缺陷模態法和一致缺陷模態法兩種方法，對網殼結構各種初始缺陷的影響進行研究，較好地描述了結構的實際承載過程。也有一些學者進行了實驗方面的研究，對不同分析方法的有效性和精確性進行了說明。對網殼結構的動力失穩機理、穩定準則、動力後屈曲等問題進行了研究。對於象網殼結構這類缺陷性敏感結構在強風和地震作用下的動力穩定性研究，由於涉及穩定理論和震動理論，所以難度較大，目前研究成果還很有限。
大跨度網架拱結構作為一種新的大跨度結構，其穩定性方面的研究成果很少。非線性有限元理論對大跨度網架拱結構的穩定性進行了全過程跟蹤，得出一些具有實際套用價值的結論。斜拉空間格線結構是一種新型的雜交空間結構，目前對其研究的深度和廣度還很有限。斜拉單層網殼的穩定性需要進一步研究。已有研究將網架結構對柱子的支撐作用及網架結構對斜拉索在網架結構平面的約束簡化為等效彈簧，對柱子的穩定性進行了研究，得出了一些有益的結論。預張拉結構體系也是目前套用越來越多的一種新型結構體系。這種體系的系統理論研究在很大程度上滯後於實際套用，特別是預張拉結構體系的穩定性的研究未引起足夠重視，研究成果還十分有限。預張拉結構體系的初始平衡狀態的穩定性必須引起足夠的重視，預應力索結構體系在工作狀態外荷載的作用下也可能發生失穩破壞，並對實際設計計算提出了兩種方法-直接驗算法和穩定設計法，結構的體系性質和結構穩定性判定方法進行了研究，為進一步研究提供了一些理論指導。
鋼結構施工圖審查中應注意幾個問題
1、關於異形柱框架及框剪的套用。基於濟南地區除平陰外均為6度區，因此按天津規程採用其7度的限值，及相應所有構造，肢的高寬比＜4，梁高≥400mm，荷重比津標略高不大於11KN/m2。
2、關於短肢剪力牆。一定要有足夠的普通剪力牆，約占承受抗地震傾覆力矩50%的比例，當連梁跨高大於5時按規範可按框架梁配置，但需加強牆肢的受力檢查，梁伸入牆肢的構造不得小於連梁的構造。
3、大空間框支體系，注意兩個方面：
（1）轉換層選擇合理，高位轉換需討論。
（2）框支托梁不能多次轉換承牆，一般超過二次轉換傳遞時第三次的梁不再設計為托梁。
4、側限的控制：一般作地下室有裙房時作後澆帶，可以裙房做側移但注意裙房較大時保證裙房的傳遞剛度。一般四周有1/4局部無側限時，只要有此部分加強處理可以滿足。
5、板柱抗震牆體系：單是板柱體系是不允許的，必須設定一定的抗震牆，但只有中間柱外其餘有梁時也可考慮不算板柱體系。
6、體系的規則與不規則完全按規範要求，注意偏心問題。
7、體系不能混用。
8、內框架不能一個內柱的單排內框架。
9、底框磚房必須滿足縱橫二個方向的抗震要求，需承受各自的地震力，再有必須滿足橫牆間距。
二、說明和荷載
1、荷載必須選擇正確，永久荷載控制為永久荷載占總荷載約70~80%時分項係數為1.35。
2、消防樓梯荷載取3.5KN/m2，指高級建築但小高層（12層左右），可以不取。
3、說明中必須寫明安全等級及使用年限。基準期為規範編制的依據而不是使用年限。除超50年時必須有一定的措施而且合理，確保全全。
三、砌體：
1、關於高度層數的限制：
（1）高度及層數兩者層數更為重要，當室內外高差大於0.6米時總高度可加高1米，可以在底層加多一些則3.6米可放大到3.9~4米左右。
（2）關於閣樓當不作使用，無樓梯上去時可以考慮作吊頂，有樓梯上去則一定作層考慮。
（3）半地下室當滿足下到條件可作固結端。地下部分高度大於地上部分，內牆較多，剛度較好，以及±0.00樓板現澆厚大於120mm，如空心板，板上現澆層必須先澆再砌牆保證其整體性。
2、關於砌體材料。由於粘土磚的淘汰，牆體材料比較亂。首先嚴格按抗震規範執行，砌體及多孔磚規範作輔，多孔磚規範應作修改，故有相違反時暫以抗規為準。應相應各地市制定地方規程執行為好。
3、收縮縫超長——採取一定的措施可適當超長也不能太多。
4、橫牆較少及接近限值房屋控制。很多設計未能滿足此條要求。
橫牆較少為開間大於4.2米的房間面積占全部的40%時應按抗震規範7.3.14條執行。當接近限值即6度8層，7度7層時按抗震規範7.3.2條第5條執行。
6度7層，7度6層時外牆與內橫牆相交處宜設柱。
5、大洞口兩側增加構造柱可以加在內外牆交點，所謂大洞口為洞口＞2米，高度≥2/3層高。
6、橫牆間距在頂層可適當放寬。
7、牆體的挑梁其錨固長度易出現差錯。
8、砌體施工質量一般為B級，如不是B級必須註明。
9、常常忽略了水泥砂漿比混合砂漿應有降低，而造成不安全因素。
10、底框
（1）注意上部磚牆構造柱配筋為φ14；
（2）牆體與下部抗震牆或框支梁對齊。
（3）上、下的剛度比注意有不能太大的限值，但也不能小於1。
四、鋼筋砼結構
1、砼的材料強度鋼材的材料強度必須說明。
2、砼的保護層必須注意與環境條件相配。
3、經常易出現的問題是：鋼筋錨固、搭接、最小配筋率、最大配筋率應符合新規範要求。
4、當梁斷面≥450mm時每200mm應加腰筋。
5、伸縮縫的處理是否得當。
6、高層應提交計算結果——周期、位移、薄弱層層間位移，如有特殊情況索取計算書。
7、對高層複雜結構，必須說明採用的程式名稱。
8、平法00G101中構造已與規範不符故需根據新規範補充說明並修改。
9、平法計算中問題較多的是：挑梁端不夠明確配筋漏缺，在一面內部標註混亂，支座、跨中常有差錯，通長筋與支座筋不一致等等，出圖應自調送審。
10、剪力牆標註太簡單，暗柱、暗梁應滿足新規範的規定，特別邊緣構件的約束與構造二者必須分清。對加強區及加強部位加強要求表達應明確。
五、地基基礎：
1、新舊規範最大差別要注意採用承載力特徵值FAK而不是標準值fk。
2、目前規範以標準值對應地基的選用，即基礎的底面積，而計算基礎時應按設計值不能混淆。
3、對需要進行沉降驗算的基礎與舊規範不同，一定要注意不遺漏。
4、地基處理（包括填實土）應把要求標註明白，各項數據要求填全，對新的工藝要提交相應的資料。
5、樁基的選用應寫清樁型、持力層、承載值、試樁要求，錨樁要求，有無沉降要求。
6、樁與承台的聯結要求，一定要符合規範要求。
7、基礎除滿足抗彎、抗剪外注意局部承壓的要求，目前有部分基礎除計算面積出現問題外常易忽略抗剪計算。
六、鋼結構：
1、重點在於支撐系統設定完善合理。
2、連線可靠。
3、基礎設計正確與設計簡圖相符。