关于高钢规8.5.5加劲肋不应与翼缘焊接讨论

关于《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-2015   第8.5.5条中的相关规定

     

针对上述红线示出的关键内容“加劲肋不应与翼缘焊接”，在揣摩规范编写者可能的意图后，大家展开了激烈的讨论，总结后有以下几点：

1、确定此平面内的隅撑作用是为防止框架主梁在水平地震作用下梁受压下翼缘的面外失稳翘曲。

2、斜置加劲肋与上下翼缘均不焊接，是出于吊车梁设计中加劲肋不与下部翼缘焊接类似的考虑，即避免焊接应力引起的内部缺陷或三向应力加速形成疲劳破坏。（反对方：地震作用的应力循环次数与吊车梁工作频次相差甚远，不该考虑；支持方：地震发生时的工作状态属于低周大应变的疲劳问题，本质上相同）

3、加劲肋与翼缘焊接后反而会限制正交方向梁的转动，不利于塑性耗能，类似于现浇混凝土楼板的存在，反而会降低混凝土框架梁塑性铰的产生，故不焊接。（反对方：图8.5.5a）图也是45度角钢与梁翼缘焊接，不影响塑性铰的形成吗？支持方：斜向布置的加劲肋如果与上下翼缘焊接，比单纯上下翼缘单独增加的角钢相比，刚度增加较大）

4、有可能规范写错了，多了个“不”字。要理解为什么加强型和削弱型节点单独有这个要求，他和普通节点的翼缘板肆意焊接（a）图）有什么不同？（反对方：两图适用条件不一样，a）图是加在塑性铰处，b）图是加在塑性铰外部区域。支持方：有可能写错，钢标关键字写错也是比较多的。。。）

大家争论了半宿，仍没有达成统一结论。第二天，赶紧查阅《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》），第8.3.3条有类似的规定：

 

 

原来《抗规》中有类似的说明，但正文及条文说明均未强调加劲肋不能与翼缘焊接。又查阅相关的《抗规》疑问解答：

 

这个疑问解答中，说明了为什么加强型节点与削弱型节点要在塑性铰区外设置，也提到了斜置（偏置）的加劲肋为国外所用，但仍未说明是否焊接一事。根据该文章的参考文献【9】

该文献中给出了下翼缘失稳模式及可替代的加强方案，未见不允许焊接。

鉴于《高钢规》为2015出版实施，查阅该时段之后的综述及解释类文献：

   

该文献【2】提出：

美、日两国虽然都提到了加设受压翼缘的侧向支撑（设置正交梁），但未提及斜向偏置加劲肋做法。根据该文献【2】的参考文献【5】：

大致意思是，支撑如果连在梁高中间几乎无法阻止扭曲的发生，故宜与附近翼缘焊接。

根据《日本建筑钢结构设计》一书，有以下节点：

可见，为达到防止受压翼缘翘曲失稳的目的，斜向45度的加劲肋与下翼缘焊接是必要的。FEMA350及FEMA355D根据北岭震害提出了其他看法，主要是在受拉翼缘焊接附着物会引起塑性铰区翼缘的局部破断，所以，焊接此类侧向支撑需避开塑性铰区域。但《高钢规》里面8.5.5的a）图构造就无所谓了吗？FEMA350及FEMA355D还给出了其他信息，大家有兴趣可以自己琢磨下， 是否有必要再对受压翼缘面外翘曲再投入过多构造 。