钢结构厂房柱间支撑设计要点及实例

钢结构厂房柱间支撑设计要点及实例
河南建材1
2018年第3期
钢结构厂房柱间支撑设计要点及实例
祝玉斌1胡钟2张博1
1中国核电工程有限公司郑州分公司（450000）2华龙国际核电技术有限公司（450000）摘要:文章主要介绍了钢结构厂房柱间支撑体系的设计，着重对柱间支撑的设计原则、形式、刚度、强度进行了描述，整理了设计过程中的注意要点，并结合实际工程举例说明荷载、内力的计算方法及支撑杆件长细比的控制原则，为以后类似的设计提供参考。

关键词:柱间支撑；长细比；刚度
钢结构目前广泛应用于厂房、仓库等建筑中。

其结构形式主要为刚架或排架,结构体系主要包括钢柱、钢梁、屋面水平支撑、柱间支撑、吊车梁等。

在该类厂房的设计中,为确保承重结构的正常工作,提高结构的整体刚度,承担和传递纵向水平力(风荷载、吊车刹车荷载等),应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统。

1柱间支撑设计要点
1.1设计原则
1)明确合理、简捷地传递纵向水平力,尽量缩短传力的途径。

2)可为结构和构件的整体稳定提供平面外侧向支点,减少构件平面外的计算长度。

3)满足必要的强度、刚度要求,确保连接具有可靠性。

4)便于安装,并保证安装过程中结构的稳定。

1.2柱间支撑形式及布置原则
柱间支撑一般有三部分组成:
1)在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和下段柱系杆。

2)在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑。

3)屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆。

上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形、八字形等;下段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形等。

下段柱柱间支撑位置应尽量设置在温度区段的中间位置,上段柱支撑除了在有下段柱柱间支撑的柱距间布置外,还应在温度区段的两端设置上段柱柱间支撑。

1.3柱间支撑截面形式和计算
1.3.1截面形式选择
柱间支撑分为单片支撑和双片支撑,截面选择的越好,支撑杆件的稳定性越高。

当采用单片支撑时,一般采用单个不等边角钢,短边与柱相连,或采用两个角钢组成T形截面。

当采用双片支撑时,一般采用两个不等边角钢的长边,或两个等边角钢组成的截面与柱相连,当支撑内力较大时,可采用工字钢或槽钢组成的截面,且两单片支撑间应以连系杆相连。

1.3.2柱间支撑内力计算
作用于柱间支撑的纵向水平力包括纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及其它水平荷载。

1)纵向风荷载:由房屋两端山墙传来的集中风荷载W。

2)吊车纵向水平荷载标准值T d。

3)作用在房屋纵向的其他水平荷载H。

当设置两道及两道以上的柱间支撑时,该列柱的全部纵向水平荷载由柱列所有柱间支撑共同承担。

1.3.3支撑杆件长细比验算
柱间支撑杆件截面大小可由计算确定,并要验算其长细比,规定长细比不应超过规范规定的容许值。

2工程实例
2.1工程概况
某项目钢结构厂房为单层单跨排架结构,跨度为54m,总长168m,檐口标高为25.5m,柱距为12 m。

按6度抗震设防,建筑抗震设防类别为丙类,基本风压为0.5kN/m2,地面粗糙类别为A类。

内设一台18/5t 电动双梁桥式起重机,吊车工作级别A5,吊车标志跨度为S=50m,吊车轨顶标高为20.00m。

钢材采用Q235钢。

按照柱间支撑的布置原则,在每柱列内设置3道下段柱支撑,5道上
段柱支撑。

下段柱支撑形式为双十字交叉双片支撑,上段柱为八字形单片支撑,见下图1。

图1柱间支撑立面布置图
2.2荷载及内力计算
风压高度系数μ2取值1.45,双坡屋面,体型系
综合论述384。