做鋼結(jié)構(gòu)的時(shí)候，常常需要安裝柱間支撐，常規(guī)杰達(dá)鋼構(gòu)安排三個(gè)人就可以完成柱間支撐的施工。那么在鹽城地區(qū)柱間支撐應(yīng)該如何應(yīng)用呢？本文鹽城杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)員蘇大林先生就和大家探討一下，關(guān)于康結(jié)構(gòu)逐漸支撐的應(yīng)用范圍

一、不考慮地震作用的無吊車系統(tǒng)的輕鋼廠房柱間支撐的設(shè)置：

對(duì)于沒有吊車系統(tǒng)的一般輕鋼廠房，可以只設(shè)置一層柱間支撐，如果廠房過高，導(dǎo)致柱間支撐角度過小，則須分層設(shè)置。

1.柱間支撐的作用：

保證廠房骨架的整體穩(wěn)定和縱向剛度；作為柱的側(cè)向支撐借以決定柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度；承受廠房傳來的鋒利縱向水平荷載，主要是風(fēng)荷載。

2.柱間支撐布置原則：

柱間支撐的間距-----當(dāng)無吊車時(shí)宜取30-45米；柱間支撐可以設(shè)在廠房端部第一柱間。為什么在溫度區(qū)段端部可以設(shè)置？主要原因：無吊車廠房一般情況柱間支撐僅承受由山墻傳來的風(fēng)載，風(fēng)荷載相對(duì)較小，廠房縱向的變形也較小，在柱上產(chǎn)生的次內(nèi)力（相對(duì)于橫向計(jì)算內(nèi)力）較小，因此可以設(shè)在廠房端部第一柱間。

3.柱間支撐采用的形式：

通常，鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)往往優(yōu)先利用鋼材的抗拉，其次是抗壓（有軸壓失穩(wěn)問題），再次是壓彎。因此，對(duì)于沒有吊車的一般輕鋼廠房，柱間支撐僅承受由山墻傳來的風(fēng)載，荷載較小，而且輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)多為壓型鋼板加保溫材料，對(duì)廠房的柱頂位移限值放得很寬，因此很廣泛采用的是十字交叉帶有張緊裝置（如花籃螺栓）的圓鋼做支撐，此時(shí)截面較小，構(gòu)件也比較輕巧，節(jié)省材料。當(dāng)然，采用圓鋼支撐,缺點(diǎn)是張緊裝置容易松弛，如果，張緊后將端部螺紋打毛（或采用雙螺帽，建議采用）可以在一定程度上減少圓鋼的松弛。

4.設(shè)計(jì)的原則：

采用十字交叉的圓鋼做柔性支撐時(shí)原則是必須將圓鋼拉緊（圓鋼拉緊的程度以平面外有一定的剛度為準(zhǔn)），使其真正能夠傳遞縱向水平力，當(dāng)然,如果未張緊，這將影響結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性；至于在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中設(shè)幾道支撐，由縱向水平力，鋼筋直徑和布置原則確定；圓鋼的大小由支撐承受的荷載決定，要明確一點(diǎn)的是規(guī)范對(duì)張緊的圓鋼的長(zhǎng)細(xì)比是沒有限制的（無須驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比，只要抗拉承載力滿足即可）。

二、不考慮地震作用的有吊車系統(tǒng)的廠房柱間支撐的設(shè)置：

對(duì)于有吊車系統(tǒng)的廠房，一般要設(shè)置上下兩層柱間支撐（上柱支撐，下柱支撐），并且吊車梁可以代替剛性系桿（如果只設(shè)一層，平面外會(huì)有吊車的縱向剎車力作用在柱中間，對(duì)于鋼柱本身不利）。

1.上柱支撐的作用及布置原則——吊車梁以上的支撐，傳遞屋架(上、下弦)橫向支撐傳來的縱向風(fēng)力和保證廠房的整體穩(wěn)定及縱向剛度。布置原則：溫度區(qū)段的兩端和有下柱支撐的開間中。

2.下柱支撐的作用及布置原則——吊車梁以下的支撐。作用：1）保證廠房的空間剛度；2）傳遞山墻風(fēng)力；3）傳遞吊車縱向剎車力。布置原則：當(dāng)有吊車時(shí)宜設(shè)在溫度區(qū)段中部，或當(dāng)溫度區(qū)段較長(zhǎng)（L＞90m）時(shí)宜設(shè)在三分點(diǎn)處，且間距不宜大于60米。注意在溫度區(qū)段端部不宜設(shè)置下柱剛性支撐。為什么在溫度區(qū)段端部不宜設(shè)置下柱剛性支撐？主要原因：下柱支撐布置在溫度區(qū)段的中間（這在混凝土結(jié)構(gòu)中有類似的規(guī)定，只是把柱間支撐換成了剪力墻），使廠房在溫度變化時(shí)能夠從支撐向兩側(cè)伸縮，以減小支撐，柱子與縱向構(gòu)件的溫度應(yīng)力；而如果布置在溫度區(qū)段端部，則限制了廠房的縱向變形。另外柱間支撐主要是提供廠房的縱向剛度，因計(jì)算時(shí)一般只計(jì)算橫向平面，作為平面問題處理，但如果廠房有較大噸位吊車，其縱向剎車力較大，若在廠房端部設(shè)置落地支撐（上下都有），限制了廠房的縱向變形，在柱縱向產(chǎn)生的次內(nèi)力就比較大，由于在計(jì)算柱子時(shí)沒有考慮該內(nèi)力，柱子設(shè)計(jì)將偏于不安全。綜合以上兩方面，宜在端部?jī)H設(shè)置上柱支撐（對(duì)于有較大吊車的廠房，上柱截面通常比下柱截面小很多，上柱段的側(cè)向剛度較小，不會(huì)因其上柱間支撐布置在兩端而過分阻礙溫度變形和引起過大的溫度應(yīng)力），把下柱支撐設(shè)在第二開間，在第一柱距內(nèi)用吊車梁代替剛性系桿，值得注意的是第一柱距內(nèi)的屋面應(yīng)在抗風(fēng)柱對(duì)應(yīng)位置設(shè)剛性系桿，屋面橫向支撐亦要設(shè)在第二柱距。系統(tǒng)的傳力途徑是：山墻處的水平荷載——剛性系桿——屋面橫向支撐——柱間支撐——基礎(chǔ)。

3.柱間支撐采用的形式：

1）上柱支撐：通常采用張緊的十字交叉圓鋼做支撐；對(duì)于廠房吊車為重級(jí)工作制，上柱支撐采用圓鋼支撐,則容易松弛，即使是用花籃螺栓,也很難保證；并且吊車的重量會(huì)對(duì)上柱支撐的地震荷載計(jì)算產(chǎn)生一定的影響，綜合考慮很好采用常見的單角鋼十字交叉支撐。

2）下柱支撐（剛性支撐）：下柱支撐一般采用十字交叉單片支撐（單個(gè)角鋼或兩個(gè)角鋼組成的T型截面）；對(duì)于起重量大于16噸的廠房宜采用雙片支撐（采用不等邊角鋼以長(zhǎng)邊與柱翼緣相連，兩片支撐之間以附加系桿相連，也可以是兩個(gè)槽鋼，H型鋼，鋼管）等型鋼組成格構(gòu)式十字交叉剛性支撐（截面大小由支撐承受的平面內(nèi)荷載決定）。

4.設(shè)計(jì)的原則：

1）支撐主要承受的荷載：上柱支撐主要承受風(fēng)荷載，下柱支撐除承受風(fēng)力荷載以外，還承受吊車的縱向水平荷載。
2）桿件截面必須滿足長(zhǎng)細(xì)比和計(jì)算求得的內(nèi)力要求。

3）十字交叉支撐，宜按一拉一壓進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖（如圖1）。

三、在工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中關(guān)于柱間支撐幾個(gè)問題的討論與解析：

1.關(guān)于一般柱間支撐采用角鋼和鋼管的優(yōu)缺點(diǎn)比較：

1）角鋼：柱間支撐如果按壓桿的長(zhǎng)細(xì)比設(shè)計(jì)，支撐的平面內(nèi)和平面外的長(zhǎng)細(xì)比是不同的：平面內(nèi)在中點(diǎn)有支撐點(diǎn)，回轉(zhuǎn)半徑可較??；而平面外按全長(zhǎng)計(jì)算，要求回轉(zhuǎn)半徑較大。因此很多設(shè)計(jì)師利用其特性采用角鋼做柱間支撐。另外，采用角鋼作支撐，截面不宜小于L75X6，對(duì)于雙片支撐之間的綴條，其截面一般不小于L50X5。

2）鋼管：鋼管與不等邊角鋼相比，很惹人關(guān)注的是單位的用鋼量能提供更大的回轉(zhuǎn)半徑。例如：2L100×80×10，A=34.33，ix=2.35，iy=4.78(t=10)，180×5.0管，A=27.49，i=6.19，就這幾個(gè)簡(jiǎn)單比較可以看出，角鋼組合截面雖然具有平面內(nèi)、外不等的特性，但這個(gè)概念不解決角鋼本身斷面的不合理性，而且鋼管占用的水平尺寸小，利于其它專業(yè)工作；鋼管很令人不滿的是價(jià)錢高，140×4.5管，A=19.16，i=4.79，角鋼的截面積是圓管的1.8倍，圓管的價(jià)格與角鋼比差不多要接近兩倍。基于以上兩點(diǎn)鋼管與不等邊角鋼算個(gè)相當(dāng)。當(dāng)然，鋼管在施工制作時(shí)相對(duì)麻煩一點(diǎn)，放樣時(shí)務(wù)必準(zhǔn)確無誤，否則需要現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)明火，帶來不必要的安全隱患。另外，值得注意的是關(guān)于鋼管的壁厚，很多人為了追求長(zhǎng)細(xì)比和自重輕，大多選擇薄壁鋼管，甚至有用2.5厚的，一旦有腐蝕情況或者鋼管本身質(zhì)量不行，是非常容易出現(xiàn)鋼管本身破壞的情況的，并且，如此薄的鋼管，節(jié)點(diǎn)連接處理也無法很好保證。我個(gè)人看法:壁厚不小于4.5為佳。

2.關(guān)于柱間支撐是圓鋼時(shí)長(zhǎng)度不夠的處理方法（這是個(gè)很實(shí)際的問題,用花籃螺栓很好,但是就生產(chǎn)廠家來說更喜歡用焊接）：

方法一：將要搭接的圓鋼端部車絲，使用花籃螺栓連接起來，此種方法避免了搭接焊接的偏心，充分利用了花籃螺栓張緊性能，但是施工復(fù)雜一般設(shè)計(jì)不采用。

方法二：鋼筋焊接技術(shù)規(guī)程里規(guī)定以下兩種方式但是這樣有個(gè)弊端就是產(chǎn)生偏心,且不好看；要是改為軸心對(duì)接,在兩側(cè)加兩段5d的鋼筋焊接會(huì)更好：既美觀又避免了偏心。

3.關(guān)于柱間支撐的夾角：柱間支撐的夾角宜控制在35～55度。1）支撐角度過小或過大對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響：首先斜撐所受的力為P/cosθ，角度越小，其所受的力越小，即起不到支撐的作用，反之角度越大，會(huì)導(dǎo)致因縱向水平力而產(chǎn)生的垂直力較大，對(duì)斜撐和鋼柱很不利；其次角度過小或過大，節(jié)點(diǎn)板也隨之增大，對(duì)節(jié)點(diǎn)板的受力及制作和加工都不利。

2）當(dāng)柱間支撐受柱高和柱距的限制斜撐與水平面的夾角不能控制在35～55度之間時(shí)，很好采取以下措施予以避免：夾角小于35度（高大廠房）時(shí)可以采取分層的方法；夾角大于55度時(shí)可以采用桁架支撐。

四、小結(jié)

總之，廠房支撐體系的布置和設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體情況統(tǒng)盤考慮，靈活處理，柱間支撐應(yīng)該遵循以簡(jiǎn)單有效而可靠的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的原則，以保證建筑結(jié)構(gòu)在安裝和使用時(shí)的整體穩(wěn)定，提高結(jié)構(gòu)的整體剛度，形成整個(gè)結(jié)構(gòu)的空間工作，并使所受的水平荷載以簡(jiǎn)捷，明確，可靠，直接的線路傳遞到基礎(chǔ)。