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鋼結構作業守則-正常使用極限狀態(SLS)異常荷載和施加於關鍵構件上的荷載

2.5.1     異常荷載和施加於關鍵構件上的荷載

異常荷載情況可以由異常荷載引致,例如由汽車、輪船、貨車或飛機導致的衝擊或爆炸或在關鍵構件移除後對剩餘結構進行的分析考慮。

對於設計要求避免不合比例坍塌的建築物,根據 2.3.4.3 段規定的關鍵構件應設計成能夠承受本條提及的異常荷載。其他所有對關鍵構件穩定性至關重要的側向約束鋼構件或其他結構構件,其本身也應設計到可以承受同樣的異常荷載。異常荷載應從所有水平或垂直方向施加於該構件上,但每次只需考慮一個方向的荷載效應,同時亦要考慮與該構件相連的構件,在承受到同樣荷載時對該構件產生的反力,考慮到這些構件及其連接的承載能力,該反力應不大於能夠合理傳遞的最大反力。

如有需要及可能的話,關鍵構件及其連接應設計成能夠抵抗 34kN/m2 爆炸壓力或者來自汽車的衝擊力。汽車的正常標稱設計衝擊力應符合香港現行《建築物

(建造)規例》的規定。

表 4.3 列出了這些情形下所採用的荷載分項系數及其與正常荷載的組合,同時考慮了其他荷載作用與異常事件同時發生的較低或然率。

2.5.2     建築期間的荷載

設計時應考慮施工期間出現的荷載。

2.5.3     臨時結構在建築期間的荷載

設計時應考慮建築期間出現的最不利荷載情況。

鋼結構作業守則-正常使用極限狀態(SLS)設定橫向荷載

2.5.1     設定橫向荷載

現實中,所有結構都有諸如構件垂直度和平直度不足之類的缺陷。爲考慮這些因素,所有結構的側向抗力系統應有能力承受設定橫向荷載,其最小值爲同樓層所受恆載設計值和外加荷載設計值總和的 0.5%。假如該值小於最小設定橫向荷載 0.5kN/m2,則取最小設定橫向荷載算計。這壓力應施加於結構的周邊立面上及不需乘上荷載分項系數。

對於施工中的臨時結構以及對側移特別敏感的結構,比如內部工作平臺、棚架、模板支架以及大看臺,應採用更大的設定橫向荷載計算。這力的大小為施加在同一水平恆載設計值和外加載設計值總和的 1%;或設定側向壓力的較大值, 並施加於結構週邊立面上。

應假定設定橫向荷載每次只可加在任意一個方向上,並施加於屋頂和每一層樓面或者其等效高度處。在荷載組合 1 中,設定橫向苛載可與垂直恆載設計值及

外加荷載設計值同時發揮作用,參見第 4 章。

在考慮傾覆作用、最不利分佈荷載,以及在荷載組合中已考慮了外加水平荷載或者溫度效應時,不需考慮設定橫向荷載。計算基礎的淨反力時亦不需要考慮。

如果移動式高架起重機的特定荷載已經包括了很大的水平荷載,在計算設定橫向荷載時便不需要考慮吊機的垂直荷載。

關於拆卸工程中使用的支撐結構的設定橫向荷載值,應參考建築物拆卸作業守則的相關規定。

除了考慮設定橫向荷載外,也可利用 6.4 節提及的非線性“ P – Ä ”分析直接考慮。

下表總結了 4.3 節中列出的主要荷載組合中要考慮的側向力。

表 2.2  需考慮的側向力總表

荷載描述主要荷載組合使用值(取最大值)
普通結構的設定橫向荷載荷載組合 1恆載設計值與外加荷載設計值總和的0.5%;或 0.5kN/m2 的設定橫向荷載。使用此值時不必乘上分項系數。
施工中的臨時結構 (圍街板結構除外) 及對側移極度敏感的結構的設定橫向荷載荷載組合 1恆載設計值與外加荷載設計值總和的1%;或 1.0kN/m2 的設定橫向荷載。使用此值時不必乘上分項系數。
風荷載産生的橫向荷載荷載組合 2 和 3實際風荷載; 恆載標準值的 1%;或 施加於內部結構的 0.5kN/m2 的側向壓力。(此荷載必須乘上適當的分項系數。)
泥土和水産生的橫向荷載荷載組合 2 和 3計算所得實際值。(此荷載必須乘上適當的分項系數。)

注:拆卸中的結構的設定橫向荷載應參照《建築物拆卸作業守則》。

鋼結構作業守則-正常使用極限狀態(SLS)吊機荷載

2.5.1     吊機荷載
  • 移動式高架起重機

來自移動式高架起重機的垂直和水平動力荷載及衝擊效應應根據 13.7 節以及考慮吊機生産廠商關於吊機的限制後加以確定。

戶外移動式高架起重機的風荷載應根據香港現行風力效應作業守則或其他地區合適的風荷載守則加以確定。有關使用狀態下的吊機荷載可參考 13.7.1 條。

表 13.3 列出戶外移動式高架起重機垂直荷載的分項系數,適用於動力垂直輪胎荷載,即適當增加垂直輪胎荷載,用以考慮動力效應。

當結構或構件受到兩台或兩台以上吊機的荷載影響時,應將吊機實際可能同時作用産生的最大垂直和水平荷載作爲吊機荷載。

  • 塔式起重機、吊臂起重機及流動起重機的荷載

當需要對永久性結構就塔式起重機、吊臂起重機及流動起重機的外加荷載效應進行驗算時,外加荷載的所有組合應通過與吊機供應商及建築承建商共同磋商後加以確定。這些包括正常使用荷載和惡劣天氣下出現的非正常荷載,例如颱風。應提供足夠的上舉抗力。這應包括起重機吊臂在平面上任何可能的使用位置,旋轉和方位角情形下所産生的荷載。

鋼結構作業守則-正常使用極限狀態(SLS)荷載

2.3        荷載

2.5.1     概要

所有相關荷載應單獨立考慮,亦要考慮對構件和整體結構産生最不利效應的可能的荷載組合。也應當考慮波動荷載的大小和頻率。

應小心考慮安裝過程的荷載情況。如有需要的話,支承的沉降亦要考慮。參閱 2.5.5 條。

2.5.2     恆載和外加荷載

特徵恆載和外加荷載應根據《建築物(建造)規例》來確定。

在香港以外的國家或地區進行設計時,荷載應參照當地或國際的規定。

2.5.3     風荷載

在香港,特徵風荷載應根據香港現行風力效應作業守則進行取值。

在香港以外的國家或地區進行設計時,風荷載應參照當地或國際的規定。根據 4.3 節中設定的適當荷載組合 2 和 3,最小的風荷載標準值應不小於恆

載標準值的 1.0%。該荷載應當施加於每一樓層,以及根據該樓層和與之相連的垂直構件的重量來計算。

對於內部結構的設計(如音樂廳內的臨時座位),設計側向荷載標準值應取恆載與外加荷載總和的 1%,或由 0.5kN/m2 的側向壓力乘以合適的荷載系數的較大值。該壓力應施加在結構的周邊立面上。

由於移動式高架起重機的特定荷載已經包括了很大的側向荷載,因些計算最小風荷載時,無需包括起重機的垂直荷載。

2.5.4     土壓力和水壓力

標稱土和地下水荷載應根據實際地質條件及相關香港土力工程處技術指引進行取值。

在香港以外的國家或地區進行設計時,標稱荷載應參照當地或國際的規定。

2.5.5     基礎不均勻沉降引起的荷載效應

當設計人員認爲基礎不均勻沉降效應在極限狀態或正常使用極限狀態構成了重大影響時,在結構的設計中便要考慮該效應。可採用恰當的岩土力學方法計算最可能出現的不均勻沉降。

2.5.6     溫度變化引起的荷載效應

在結構的設計與安裝過程中,有必要考慮溫度的變化,在香港可以假定內鋼結構的平均溫度變化從+0.1ºC 到+40ºC。然而,實際的溫度變化幅值取決於位置、結構類型和用途,結構在特別情況下,以及在香港以外的地方,會受到不同溫度變化幅度的影響,而需要再作特別考慮。對於某些結構(如預應力拉桿和懸索結構系統),其結構穩定性和設計預應力十分取決於溫度變化,因而對這類結構的設計應給予特別留意,參見 13.3 節。13.3.4.3 段對室外暴露於陽光下的構件設計提供了更爲詳細的指引。