钢结构长细比限值:广告牌杆件太柔有什么风险
钢结构长细比限值:广告牌杆件太柔有什么风险
长细比是个容易被忽略的指标,很多检测报告只提强度和稳定,不说长细比。实际上长细比超标的广告牌,风一吹就晃,人站在下面都能感觉到,螺栓和焊缝容易疲劳松动,时间长了出问题。
长细比就是构件的计算长度除以回转半径,反映杆件的柔度。数值越大,杆件越细长,越容易失稳和振动。
一、规范限值是多少
按照钢结构设计标准,受压构件的容许长细比,广告牌这类一般建筑结构取150。受拉构件取350。
什么概念呢?一根L63×5的角钢,两端铰接,计算长度3m,长细比大概120左右;如果计算长度4m,长细比就160了,超标。
本项目的桁架杆件,3D3S算出来最大长细比128,小于150,满足要求。现场也确实没有明显晃动感,风大的时候牌面振动幅度很小。
二、长细比超标有什么危害
第一是失稳风险。长细比太大的压杆,在还没达到强度极限的时候就突然失稳破坏,而且失稳是瞬间发生的,没有明显预兆。
第二是风振疲劳。细长杆件在风荷载作用下会产生涡激振动,来回晃。螺栓在反复振动下容易松动,焊缝容易产生疲劳裂纹。四川盆地多阵风,这种反复荷载比持续荷载更伤结构。
第三是使用感差。人在下面能看到牌面晃,会觉得不安全。如果广告牌旁边是人行道或者停车场,晃动感会引起恐慌。
第四是二次变形。杆件太柔,在风荷载下变形大,会带动节点和相邻杆件产生附加内力,本来没问题的地方也被拉出问题。
三、现场怎么判断长细比够不够
有经验的检测人员不用算,现场爬上去推一下牌面,或者大风天去看振动幅度,心里就有数。
正常的广告牌,用手推牌面,感觉是刚性的,松手就回来,没有明显晃动。如果推上去感觉软软的,松手还晃好几下,那长细比大概率超标。
风天观察,牌面如果持续振动,振幅肉眼可见,说明杆件太柔或者节点松动。本牌5级风下基本看不到振动,说明刚度够。
当然最终还是要靠计算,手推和肉眼观察只是初判,不能作为正式结论。
四、长细比不够怎么加固
最简单的办法是增加支撑点,减小杆件计算长度。比如在两根弦杆中间加一道腹杆,计算长度减半,长细比直接降一半。
再就是加大截面,把小角钢换成大角钢,或者在原角钢背面贴焊一根角钢形成组合截面,回转半径增大,长细比减小。
还有一种办法是改变支承条件,把铰接节点改成刚接,计算长度系数变小,长细比也会减小。但这个改起来麻烦,要加节点板,重新焊接。
四川地区的广告牌,因为风荷载相对沿海小一些,有些早期建的牌长细比卡着限值做,锈蚀几年后壁厚减薄,长细比就超标了,年检的时候要特别注意。
涉及房屋安全问题时,建议委托具有相应检测资质及CMA资质的正规检测机构开展现场检测,并结合检测结果制定维修或加固方案。
