鋼結構設計中該如何考慮抽柱、托梁與墻架柱

一、抽柱與托梁的設置

《門式剛架輕型房屋鋼結構規法范》規定:“在多跨剛架局部抽掉中間柱或邊柱處,可布置托梁或托架?！睂Υ嗽O計工程師一般都注意到了這一規定;有部分抽柱時,應該設置縱向水平支撐并向托梁或托架的兩端各延伸一個開間,如(圖1)所示,這一做法的目的。

除了加強整體剛度之外,還有一個十分重要的作用就是保證托梁或托架的平面外穩定,但有一些設計工程師忽視了這個問題,本世紀初,在福建就曾有國外設計的工程在托架處沒有設置縱向水平支撐,導致在安裝階段出現倒塌的事故。

此外,對于托梁或托架的設計,有一些設計工程師只注意承載力設計,實際上控制其撓度更是設計中的關鍵所在,則不但影響受其支承的鋼斜梁的約束條件,面且將可能由于托梁或托架的撓度太大而使屋面形成波浪形,對檁條和屋面板的受力都不利。

對于抽柱后的剛架計算可采用下述方法:抽柱處屋面梁支承在托梁上,該托梁可視為彈性支撐,對于僅能做二維計算的軟件,此時可用一虛擬柱子代替該托梁的作用,虛擬柱子的剛度可按B=1E(4為虛擬柱截面,A為托梁主慣性矩)確定。

在計算剛架側移時,可取抽柱后的柱距作為混合計算單元,取2倍邊柱的剛度,屋蓋粱的剛度取抽柱和非抽柱兩屋蓋梁之和,可直接計算出剛架的柱頂側移。

二、縱墻設置墻架柱情況

當縱向柱距較大,墻梁要求較大的截面而不經濟或采用掛板墻使用要求不限制設墻架時,應該設置墻架當使用要求不限制設置墻架時,邊柱的柱距大于10m的情況下,一般宜設置墻架柱；

對于邊柱有抽柱的情況,通常是使用要求不允許設墻架柱的,但這種情況一般是此處只在上部有縱墻,或者下部只在大門兩側有寬度較窄的培體。上部縱墻的底部通常有較強的橫梁,墻架柱可支承在此橫梁上;或者將大門柱延伸到上部縱墻作為墻架柱。

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