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門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)支撐斜拉條的設(shè)計(jì)建議及張緊裝置的改進(jìn)

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：2009-12-22 20:26:03 [收藏]

    李其欽 潘家清
    （福建省晉江市平盛鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司）

    [提 要] 提出對門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)支撐斜拉條的設(shè)計(jì)建議，并介紹本公司創(chuàng)制的三種規(guī)格通用球墨鑄鐵斜墊塊。
    [關(guān)鍵詞] 支撐拉條 斜墊塊

    前言：
    門式剛架輕鋼房屋自重小，地震水平力也小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以風(fēng)力為主要荷載。合理的支撐系統(tǒng)，起著保證整個結(jié)構(gòu)在吊裝和使用過程中的空間穩(wěn)定作用。了解不同部位的支撐受力機(jī)理和桿件內(nèi)力分布規(guī)律，合理布置支撐使結(jié)構(gòu)組成幾何不變體系，正確把握支撐系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)，至為必要。通過這幾年大量的工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)交流，以及規(guī)范的宣貫培訓(xùn)，大家都已經(jīng)對GB50017普鋼設(shè)計(jì)規(guī)范和GB50018薄鋼技術(shù)規(guī)范以及CECS102門式剛架輕鋼規(guī)程三者中有關(guān)支撐的布置和桿體截面的選取較為熟悉，無需贅述。筆者僅想從自身在設(shè)計(jì)施工中體會到的一些問題提出建議，并介紹我公司為改進(jìn)拉條的張緊裝置而研制的三種通用性強(qiáng)、造價(jià)低、工效高的球墨鑄鐵斜墊塊。
    一、支撐拉條的設(shè)計(jì)建議：
    1、由CECS102:2002第6.5.2條確定的計(jì)算簡圖和下降式平行弦桁架斜腹桿的內(nèi)力規(guī)律，可知剛架橫梁水平支撐斜拉條的內(nèi)力應(yīng)是：1)剛架跨度越大，則斜拉條的內(nèi)力也越大；2)不同節(jié)間的斜拉條內(nèi)力不同，兩端靠柱子的第一節(jié)間斜拉條受力最大，而跨中節(jié)間的斜拉桿受力最小。因此，將支撐拉條采用同一規(guī)格材料的常見做法是不合理的。建議予以改進(jìn)，至少可以改為用兩種規(guī)格的圓鋼。
    2、既然CECS102:2002第6.5.3條規(guī)定，同一柱列多道柱間支撐可以共同均擔(dān)縱向力，那么，當(dāng)屋蓋有多道橫梁水平支撐時，理應(yīng)也是可以均擔(dān)山墻風(fēng)力傳給屋蓋的縱向水平力。因此我們建議在溫度區(qū)段較長，布置有多道支撐時，柱間垂直支撐和屋蓋水平支撐的截面可以改小。
    3、圓鋼支撐的長度肯定要超過d/4×220=55d，所以它只能受拉不能受壓。拉桿的承載力要按凈截面計(jì)算（見CECS102:2002第7.2.15條），所以常見的用圓鋼兩頭攻絲扣配螺母張緊的拉桿，由于截面的削弱而不能充分發(fā)揮材料性能。因此我們建議端部改用墩粗頭的螺桿，與計(jì)算所需截面的圓鋼對接（見圖1），避免了材料的浪費(fèi)。。
    4、根據(jù)GB50017-2003第5.3.9條和CECS102:2002第3.5.2-2條，圓鋼支撐拉條的長細(xì)比不受限制。因此建議選用拉條直徑，只需滿足強(qiáng)度驗(yàn)算，寧細(xì)勿粗，因?yàn)樵郊?xì)越容易張緊。
    二、拉條張緊裝置的改進(jìn)：
    圓鋼支撐要張緊才能受力，那些不能張緊（如曾經(jīng)見到將檁間斜拉條做成 形式）和沒有認(rèn)真張緊的圓鋼拉條，形同虛設(shè)，是不能發(fā)揮支撐作用的。目前常見的張緊裝置多采用花籃螺絲，但這種做法要在構(gòu)件上焊出連接板，又費(fèi)工又費(fèi)料，造價(jià)較高。個別工程也有照CECS102:98和2002圖7.2.15的做法，但圖7.2.15中(a)種的楔形墊塊螺母處為平面，不能變動拉條的斜度以適用于不同的工程；(b)種的弧形支承板雖能適應(yīng)拉條角度的變化，但要切割弧形鋼板，磨光弧面，并兩片對齊焊于構(gòu)件上，也是相當(dāng)費(fèi)事的，且弧形板只能單面外側(cè)貼角焊，若板薄拉力大時容易側(cè)倒。這幾年我們一直在努力尋找通用斜墊塊的零件供應(yīng)，但一無所獲，這才促使我們下決心自己設(shè)計(jì)找人加工。去年終于在福建省鑄造學(xué)會秘書長鄭鼎彝和廠方技術(shù)廠長方景輝兩位鑄造專業(yè)高級工程師的協(xié)助下，研制出了三種規(guī)格的球墨鑄鐵斜墊塊，并已定點(diǎn)批量生產(chǎn)。經(jīng)在我公司實(shí)際

    三、結(jié)束語
    球墨鑄鐵PS-1、2、3斜墊塊加上配套的墩粗頭螺桿，組成支撐拉條標(biāo)準(zhǔn)化張緊端定型組件（見圖1），通用性強(qiáng)、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、工效高，且能提高工程質(zhì)量，大大方便了今后輕鋼建筑的設(shè)計(jì)與施工。這種小改小革的新做法，是在平凡工作中潛心鉆研的結(jié)果，也是平盛公司“源于平凡，鑄就盛譽(yù)”的企業(yè)信念的實(shí)際體現(xiàn)。
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