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二级结构工程师

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《钢规》3.2.8条规定,对于的框架结构宜采用二阶弹性分析。在每层柱顶附加考虑假想水平力HNi,HNi按照下式计算: 我的疑问是:(1)式中的Q为第i楼层的总重力荷载设计值,它与∑N的取值是怎样的关系? (2)Q是设计值,应该采用怎样的组合得到?

正确答案: 对于第一个问题,若有三层的框架,Qi为第i楼层的总重力荷载设计值,i=1~3,这样,第三层∑N=Q3,第二层∑N=Q2+Q3,第一层∑N=Q1+Q2+Q3
第二个问题,稍复杂。
有人认为,在《抗规》中有"重力荷载代表值"的概念,依据该规范的5.1.3条,重力荷载代表值取为结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。与之对应,《钢规》中的"重力荷载设计值"应取为Q=1.2×(NG+0.5N),式中,N为永久荷载(自重)标准值引起的轴力,N为按等效均布荷载计算的楼面活荷载标准值引起的轴力。这样做,也与《高规》中的做法一致-该规程中"重力荷载代表值作用下"剪力墙肢的轴压比为N/(fcA.,N=1.2×(NG+0.5Nq)。
笔者认为该观点欠妥。理由是:从公式的来源上看,这里的"重力荷载设计值"与抗震无关,因此,不会借用抗震设计中的"重力荷载代表值"概念。
舒兴平《高等钢结构分析与设计》(科学出版社,2006年)一书中,第六章给出了一个设计例题,其中用到了概念水平力Hn。计算过程中,对可变荷载效应控制的荷载组合一、二、三、四采用相同的Hi,对永久荷载效应控制的荷载组合五、六采用相同的H,据此推知,书中认为Q与恒载分项系数有关,而其荷载组合一、三如下:
荷载组合一:1.2×恒载+1.4×左风+1.4×0.7×活载+假想水平荷载
荷载组合三:1.2×恒载+1.4×活载+1.4×0.6×左风+假想水平荷载
由于该处的"活载"指的是"屋面活荷载"或"楼面活荷载",均为重力方向,而荷载组合一、三的活载组合值又不同,于是可推知,其观点是Qi与活载组合值无关。
另外一本文献,钢结构设计规范国家标准管理组编写的《钢结构设计计算示例》(中国计划出版社,2007),其中的示例做法与上一文献相同,笔者未能根据书中提供的数据推理归纳出书中给出的H值是如何计算的。
笔者认为,从概念上看,假想水平力是将缺陷等效为柱子的倾斜,因此,其大小应与柱顶的竖向荷载大小成正比,所以,"第i层的总重力荷载设计值"宜理解为"第i层的竖向荷载组合值",这样,对于上述的荷载组合一,Q应由"1.2×恒载+1.4×0.7×活载"得到,而荷载组合三的Q,则应由"1.2×恒载+1.4×活载"得到。
答案解析:
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