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钢结构设计中如何考虑柱拉、牛腿梁和墙框架柱

一、立柱、支架搭设

《门式刚架轻型建筑钢结构规范》规定:“多跨框架中柱或边柱部分拆除时,可设置支架或大梁。”设计工程师已普遍注意到这一要求;当部分柱子被拔出时,应设置垂直水平支撑,并将一个间隔延伸至支架或支架的两端,如图1所示。

除了加强整体刚度外,对保证支架或大梁的稳定也有非常重要的作用,但一些设计工程师忽略了这一问题。本世纪初,福建有一个国外设计项目没有安装垂直水平支架,导致支架在安装阶段倒塌。

另外,对于支撑梁或支架的设计,有些设计工程师只注重承载力的设计。实际上,控制其挠度是设计的关键。它不仅影响支架支撑的钢斜梁的约束条件,而且由于支架或支架的挠度过大,可能引起屋盖的波浪形,从而引起檩条和屋面板的波纹。两种力量都不有利。

对于抽柱后的刚架计算,可采用以下方法:抽柱处的屋梁支撑在支架上,支架可视为弹性支撑。对于只能进行二维计算的软件,可以使用虚拟柱替换支架。虚拟柱的刚度由b=1e确定(4为虚拟柱截面,a为支架梁的主惯性矩)。

在计算刚架的侧向位移时,可将抽柱后的柱间距作为混合计算单元,取边柱的两倍刚度。屋盖梁的刚度取抽气柱与非抽气柱屋盖梁的刚度之和。刚架柱顶侧向位移可以直接计算。

二、纵墙墙框架柱安装

当纵柱间距较大时,墙梁截面要求较大且不经济,或采用挂板墙不限制墙架搭设时,应搭设墙架。当使用要求不限于墙架安装时,边柱的柱间距大于10m时,一般宜设置墙架柱。

在有拉柱的情况下,通常不允许立墙柱,但在这种情况下,闸门两侧只有一个竖直的墙或一个较窄的宽度。上纵墙底部通常有一个强大的横梁,横梁可以由墙柱支撑,或者门柱可以作为墙柱延伸到上纵墙。 

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