钢结构厂房柱间支撑设计.doc

钢结构厂房柱间支撑设计 钢结构目前广泛应用于厂房、仓库等建筑中。其结构形式主要为门式刚架，其结构体系主要包括：钢柱、钢梁、屋面水平支撑、柱间支撑、吊车梁、吊车梁制动系统、屋面檩条、墙面檩条、隅撑、拉条、檩条撑杆、天沟等。在该类厂房结构设计中，有的年轻设计人员往往注重钢柱、钢梁、吊车梁的设计，却忽视柱间支撑的设计，给结构留下安全隐患。现结合本人的设计经验，探讨一下钢结构厂房的柱间支撑设计。具体从柱间支撑的作用、柱间支撑的布置要求、柱间支撑的形式、柱间支撑的计算这三个方面阐述一下，供设计人员参考。一、 柱间支撑的作用在钢结构厂房的结构体系中，钢柱、钢梁、吊车梁作为直接受力的基本构件（俗称主钢构）固然重要，但是柱间支撑同样不能忽视。柱间支撑起着承担和传递水平力（吊车纵向刹车力、风荷载、地震作用等）、提高结构的整体刚度、保证结构的整体稳定、减小钢柱面外稳定应力、保证结构安装时的稳定等重要用。地震时，合理的支撑刚度能够避免震害的加重。二、 柱间支撑的布置要求在建筑物的每个温度区段或分期建设的区段中应设置独立的支撑体系。对于钢结构厂房，一般每个柱列均布置柱间支撑。其中无吊车的轻钢厂房支撑间距不大于45米，有吊车的钢结构厂房柱间支撑间距不大于60米。在温度区段内柱间支撑宜对称布置。具体项目中设计人员应根据建筑要求合理布置柱间支撑。一般在两端第一开间均设置支撑，因使用功能要求第一开间无法设置时可适当调整，但须设置相应的刚性撑杆传递荷载给柱间支撑；同时注意柱间支撑尽量避开厂房大门。三、 柱间支撑的形式柱间支撑的形式应根据厂房的结构类型和使用要求来确定。一般来说，无吊车的轻钢厂房可采用带张紧装置的十字交叉的圆钢作为柱间支撑，角度在30度到60度之间。厂房高度不大时为单层支撑，高度比跨度大50%以上时宜采用双层支撑；对于有吊车的厂房，应采用刚性支撑：支撑构件为型钢的交叉支撑，一般分为两层（吊车梁以下为下柱支撑，吊车梁以上为上柱支撑）。上柱支撑一般采用单片支撑，下柱支撑一般采用双片支撑。对于温度区段较长的厂房，在温度区段端部吊车梁以下不宜设在刚性柱间支撑。对于应使用功能需要无法设交叉柱间支撑的，可设置八字支撑、门式支撑或纵向钢架。四、 柱间支撑的计算在有些工程设计中，部分设计人员往往只注重钢柱、钢梁等构件的计算，忽视柱间支撑的受力分析和计算，只是凭感觉选用支撑构件的规格，或是直接套用其他工程的截面规格。如此设计可能会给结构留下安全隐患。其实柱间支撑同样需要通过计算确定构件截面，具体计算步骤如下。首先确定柱间支撑所承受的荷载：柱间支撑需承受山墙面传来的风荷载（大小为该柱列两侧跨度和的一半范围内风荷载）、吊车的纵向刹车力（大小为该柱列上参与组合的吊车刹车力的组合值）、地震作用。其次需确定计算简图：对于柔性交叉支撑，交叉圆钢只承受拉力，压力由柱顶刚性系杆承受，然后有支撑圆钢受拉传给柱脚。对于刚性支撑，可以按支撑受压、受拉两种方式进行计算。当吊车吨位较大时，考虑控制结构变形量，宜按受压构件进行计算。除纵向钢架式支撑外，支撑、系杆与钢柱的连接均按铰接考虑。最后进行结构计算