门规规定的支撑与刚架柱连接构造存在的问题及分析

   日期:2024-09-30     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:239    
核心提示: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。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。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。

设计过门式刚架房屋的人一定熟悉图1所示的节点结构,这是采用《规范》第7.2.15条规定的弧形支撑板的支撑与刚架柱(梁)的连接结构。旧门规定和图 7.2.15(b)。

早在十多年前,笔者就看到过这种图纸,并要求当时的设计师进行修改。后来这种设计经常出现在审图工作中。作者总是不厌其烦地提出修改意见,但往往遭到拒绝。这也难怪,宗规里是这么明确规定的!按照门规的规定来设计,你能说它是错的吗?

不知道其他地方的情况怎么样。在笔者所在地区钢结构支撑,设计单位承担的钢结构设计往往分包给施工单位。想必他们都有丰富的实践经验。我曾经问过现场的一位设计师:“这样的支撑节点会滑动吗?”他的回答很斩钉截铁:“不!”

事实上,这是一种不稳定且极不合理的节点结构,不符合力学中的最小势能原理。位于弧形支撑板上的螺栓垫圈就像弧形拱桥上的汽车。它们处于不稳定的暂时平衡状态,稍有扰动就会向下滑动。如图2所示:弧C是以A点为圆心,线段AB为半径的圆弧。假设A点静止,B点可以滑动。如果AB长度不变,则B点的螺栓垫圈可以沿圆弧C滑动。但实际上,C圆弧并不存在,只有D圆弧。所以螺栓垫圈就会滑落。

幸运的是,旧规则只是“协会标准”,其规定也只是“推荐性规定”。但作为国家标准,新门规在8.5.2条中仍然规定了这种支撑节点结构。看来这种设计还会继续出现。

新门规第3.4.3条第4款规定:“纵向支撑采用圆钢或钢索时,支撑与柱腹板的连接应为相互不能相对滑动的连接。”这可能是一个小小的改进(尽管“纵向支持”一词非常非正式)。但该款仅作为抗震结构措施提出,并不清楚该款所谓的“相对非滑动连接”的具体结构是什么,是否是为了连接弧形支撑板。更重要的是:即使不考虑抗震性,在风荷载、起重机纵向水平制动力等往复作用下是否允许采用相对滑动连接?

门式刚架房屋的支撑系统(特别是柱间支撑)极为重要。房屋纵向上的各种影响——风、起重机的纵向水平制动力、地震等均由支撑系统承受。房屋结构的纵向空间稳定性完全由支撑系统来保证,决不能掉以轻心。希望肩负重任的同事们更加小心。

顺便说一句:柱(梁)腹板通常很薄钢结构支撑,容易弯曲。建议在与支撑的交叉处设置横向加劲肋(图3)。当立柱截面较宽(如大于500mm)时,宜采用双片支撑。此时不宜采用圆钢或钢缆作为支撑。

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