【结构学院】钢结构设计中应如何考虑抽柱、托梁与墙架柱

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来源:钢结构技术资讯(id:nmgbaoye) 一、抽柱与托梁的设置 《门式刚架轻型房屋钢结构规法范》规定:“在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处,可布置托梁或托架。”对此设计工程师一般都注意到了这一规定;有部分抽柱时,应该设置纵向水平支撑并向托梁或托架的两端各延伸一个开间,如(图1)所示,这一做法的目的。 除了加强整体刚度之外,还有一个十分重要的作用就是保证托梁或托架的平面外稳定,但有一些设计工程师忽视了这个问题,本世纪初,在福建就曾有国外设计的工程在托架处没有设置纵向水平支撑,导致在安装阶段出现倒塌的事故。

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一、抽柱与托梁的设置

《门式刚架轻型房屋钢结构规法范》规定:“在多跨刚架局部抽掉中间柱或边柱处,可布置托梁或托架。”对此设计工程师一般都注意到了这一规定;有部分抽柱时,应该设置纵向水平支撑并向托梁或托架的两端各延伸一个开间,如(图1)所示,这一做法的目的。


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除了加强整体刚度之外,还有一个十分重要的作用就是保证托梁或托架的平面外稳定,但有一些设计工程师忽视了这个问题,本世纪初,在福建就曾有国外设计的工程在托架处没有设置纵向水平支撑,导致在安装阶段出现倒塌的事故。


此外,对于托梁或托架的设计,有一些设计工程师只注意承载力设计,实际上控制其挠度更是设计中的关键所在,则不但影响受其支承的钢斜梁的约束条件,面且将可能由于托梁或托架的挠度太大而使屋面形成波浪形,对檩条和屋面板的受力都不利。


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对于抽柱后的刚架计算可采用下述方法:抽柱处屋面梁支承在托梁上,该托梁可视为弹性支撑,对于仅能做二维计算的软件,此时可用一虚拟柱子代替该托梁的作用,虚拟柱子的刚度可按B=1E(4为虚拟柱截面,A为托梁主惯性矩)确定。


在计算刚架侧移时,可取抽柱后的柱距作为混合计算单元,取2倍边柱的刚度,屋盖粱的刚度取抽柱和非抽柱两屋盖梁之和,可直接计算出刚架的柱顶侧移。

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二、纵墙设置墙架柱情况


当纵向柱距较大,墙梁要求较大的截面而不经济或采用挂板墙使用要求不限制设墙架时,应该设置墙架当使用要求不限制设置墙架时,边柱的柱距大于10m的情况下,一般宜设置墙架柱;


对于边柱有抽柱的情况,通常是使用要求不允许设墙架柱的,但这种情况一般是此处只在上部有纵墙,或者下部只在大门两侧有宽度较窄的培体。上部纵墙的底部通常有较强的横梁,墙架柱可支承在此横梁上;或者将大门柱延伸到上部纵墙作为墙架柱。


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