疑问:门刚支撑设计的时候,什么情况采用柔性支撑——圆钢、单角钢、双角钢?什么时候采用刚性支撑——格构角钢或者圆管等?
结论:
1、带桥式吊车:柱间支撑采用刚性支撑—格构角钢或圆管;水平支撑建议采用柔性支撑—圆钢或单角钢。
2、不带吊车分两类:
① 7度0.15g以下(不含7度0.15g):柱间支撑及水平支撑可优先采用圆钢柔性支撑。柱间支撑圆钢直径大于28mm,采用柔性支撑—双角钢;水平支撑圆钢直径大于25mm,采用柔性支撑—单角钢。
② 7度0.15g以上(含7度0.15g):柱间支撑采用柔性支撑—双角钢;屋面支撑采用柔性—圆钢,圆钢直径大于20mm时,采用柔性支撑—单角钢。
注:23G518无吊车柱间支撑还有水平支撑全部采用的圆钢。
上述单双角钢针对的是图集中的做法,才划分为柔性支撑。
以上结论只适用轻型房屋门式刚架。
3、无论刚性支撑还是柔性支撑,都要控结构自重引起的挠度限值。
压型钢板屋面板挠度限值1/150,水平支撑挠度限值未找到规范出处,暂取1/150同檩条挠度限值。
以下是结论推断过程
单片支撑(可以是柔性支撑也可以是刚性支撑)
02SG518-1 门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)
图集这里明确了7度也选用 抗震支撑选用表,跟后面表格中8度有点矛盾。
结论中采用7度0.15g为划分依据,是根据门规3.1.4条。
从上表可看出无吊车,柱间支撑最大28mm 屋面支撑最大25mm,因此建议柱间支撑直径超过28mm就采用双角钢,屋面支撑直径超过25mm就采用单角钢。通过计算表格中的双角钢以及单角钢的长细比可知,图集都是按照受拉杆件(柔性支撑)来计算的。
23G518-1 门式刚架轻型房屋钢结构(无吊车)
上述四张图片可推断出不带吊车的情况
① 7度0.15g以下(不含7度0.15g):柱间支撑及水平支撑可优先采用圆钢柔性支撑。柱间支撑圆钢直径大于28mm,采用柔性支撑—双角钢;水平支撑圆钢直径大于25mm,采用柔性支撑—单角钢。
② 7度0.15g以上(含7度0.15g):柱间支撑采用柔性支撑—双角钢;屋面支撑采用柔性支撑—圆钢,圆钢直径大于20mm时,采用柔性支撑—单角钢。
04SG518-2 门式刚架轻型房屋钢结构(带吊车)
19G518-3 门式刚架轻型房屋钢结构(带吊车)
从上述五张表格可以看出,
带桥式吊车,柱间支撑采用的是刚性支撑—格构式角钢;
1-3t悬挂吊车,柱间支撑采用的是柔性支撑—双角钢
水平支撑均采用的是柔性支撑—单角钢。同时结合目前市场情况,门刚带吊车,屋面水平支撑做圆钢的诸多案例,推断出结论1:
带桥式吊车:柱间支撑采用刚性支撑—格构角钢或圆管;水平支撑建议采用柔性支撑—圆钢或单角钢。
除以上结论外,还需要明确的问题:
1、刚性支撑可受拉、受压;柔性支撑只受拉。
2、型钢支撑和刚性支撑是两个不同的概念;型钢支撑,也可以是柔性支撑。
①单角钢可以是柔性支撑,只受拉;截面足够大也可以是刚性支撑(满足抗拉抗压长细比要求)。
实际项目中,桥式吊车,屋面水平支撑仍然可以采用圆钢。图集直接采用了角钢,但角钢长细比仍然按照1/400,受拉杆件的长细比来控制的。属于柔性支撑。当然也可以增大角钢的截面,按照刚性支撑来做,不过不经济。
②单角钢作为柔性支撑构造如何实现还是一个未明确的问题,角钢是型钢,怎么保证不受压,又或者受压时可以弹性弯曲,截面大小可以忽略受压刚度。
上述偏心长圆孔的设想,只受拉不受压,对施工精度要求太高,实际没有这么做的。因为日前没有找到采用角钢是柔性刚性的定量分析,实际项目如何保证角钢不受压呢?或者受压之后能保证弹性受压,受压刚度还可以忽略不计。还望哪位大佬能定量分析一下。
可能屋面梁平面外受压优先顺序是,先系杆,然后水平支撑才起作用,所以单角钢的受压忽略不计了。
个人建议:设计的时候,直接查图集,然后采用验证方法来验证水平力作用下构件的强度及稳定。