本帖最后由 vexyu 于 2017-5-18 08:08 编辑
凡是搞过门式刚架房屋设计的人，对于图1所示的节点构造一定不陌生。这就是旧门规7.2.15条及图7.2.15（b）规定的采用弧形支承板的支撑与刚架柱（梁）连接构造。
早在十多年前，笔者就见到过这种图纸，当时就要求设计人修改。后来在审图工作中也经常见到这种设计。笔者总是不厌其烦地提出修改意见，但是往往遭到拒绝。这也难怪——门规就是这样明文规定的！按照门规的规定搞设计，你能说错吗？
不知其他地方情况如何。笔者所在地区，设计单位承担的钢结构设计，常常转包给施工单位。想必他们有丰富的实践经验吧。曾经问过一位来自现场的设计人员："这样的支撑节点会不会产生滑动？"他斩钉截铁的回答："不会！"
实际上，这是一种不稳定的、极不合理的节点构造，也不符合力学上的最小势能原理。位于圆弧支承板上的螺栓垫片，就像位于圆弧拱桥上面的车子，处于不稳定的暂时平衡状态，稍有风吹草动就会向下滑动。如图2所示：C圆弧是以A点为圆心，AB线段为半径的圆弧。假设A点不动，B点可滑动，如果保持AB长度不变，B点处的螺栓垫片可以沿C圆弧滑动。但实际上C圆弧不存在，只有D圆弧。因此螺栓垫片只能滑落。
好在旧门规只是“协会标准”，其条文仅是“推荐性条文”。但是，新门规作为国家标准，仍然在8.5.2条规定了这种支撑节点构造。看来这种设计还要不断出现。
新门规3.4.3条第4款规定：“纵向支撑采用圆钢或钢索时，支撑与柱子腹板的连接，应采用不能相对滑动的连接。”这大概是一个小小的进步（尽管“纵向支撑”这个术语很不规范）。但是，该款仅是作为抗震构造措施提出，且不明确此款所谓“不能相对滑动的连接”的具体构造是什么，是否针对弧形支承板这种连接。更重要的是：即使不考虑抗震，在风载、吊车纵向水平刹车力等荷载的往复作用下，就允许采用能相对滑动的连接吗？
门式刚架房屋的支撑系统（尤其是柱间支撑）极为重要。房屋纵向所受的各种作用——风、吊车纵向水平刹车力、地震等全部由支撑系统承受，房屋结构的纵向空间稳定全靠支撑系统保证，万万不可掉以轻心。希望承担重大责任的同行们多加小心。
顺便说说：柱（梁）腹板往往很薄，易被拉弯。宜在其与支撑相交处设横向加劲肋（图3）。当柱截面较宽时（例如大于500mm），宜采用双片支撑，此时支撑不宜采用圆钢或钢索。
作者：洪飞宇，可添加微信308492256拉入土木精英群。 微信扫描下面二维码查看更多原创，并有《建筑结构》《建筑结构学报》《pkpm新天地》《工程抗震》《土木工程学报》从1999-2016年期刊免费下载，实时更新！
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