关于刚性钢框架存在的特殊问题?

2021-04-16 08:52 钢结构建筑 陕西钢结构

　　如果在一空间框架体系内采用平面框架，可能会出其不意地出现以下问题：

　　一、非对称柱

　　常用的钢柱类型是W型钢。W型钢柱有一个强轴(x轴)和一个弱轴(y轴)。当规划框架布置图时，必须确定柱子的方向。对于刚性框架作用，框架梁需要伸入柱翼缘内，而不是柱腹板内。然而，包括是否采用双柱作为垂直框架构件等其他考虑也很重要。

　　二、铰接与刚接

　　在一个基本钢结构中梁和柱之间的节点不需形成显著的弯矩抗力，因此刚性框架需要特殊的节点。然而，这需要设计人员能够控制哪榀框架构件参与了框架作用。实际上，大多数采用刚性钢框架的钢结构建筑仅有所选的构件起到框架作用，其余构件仅用作支托。

　　三、工厂制造与现场制造

　　当大部分制造在工厂里完成，且在工作地点制造完成的节点又简单又少时，建造钢框架最经济。此外，现场作业不仅可能耽误安装，而且质量通常也没有工厂制造好。但是，形成大的刚性框架通常需要大量的现场作业。

　　四、被约束框架

　　部分柱或梁被约束住，插入结构改变了框架变形的形式，被约束柱就是一个例子。例如，在下图中，墙部分高度位于柱之间，如果此墙有足够的刚度和强度，且坚固地楔入柱之间，则柱的侧向无支撑长度彻底地被改变了，结构柱中的剪力和弯矩与柱两端自由计算的剪力和弯矩有相当大的区别。此外，包含被约束柱的框架中的力分布可能改变。最终，如果此框架明显较刚，则此框架承担的荷载大于其他平行框架承担的荷载。

　　五、单个平面框架的刚度

　　一榀框架的特性和一个框架构件内的力受构件的刚度影响很大，且如果钢结构建筑高度变化或梁跨度变化，可能会遇到一些非常复杂、不同寻常的特性。

　　一个特殊的关注点是框架某一层中所有柱的相对刚度，许多情况下侧向剪力以此为基础进行分配，即刚度越大的柱承担的侧向力越大。另一个关注点是柱与梁的相对刚度。

　　六、总造价

　　刚性框架很流行，但昂贵。刚性框架需要特殊的设计工作、特殊的节点和大量的现场焊接。此外，被设计成压弯共同作用的柱必须更大且钢并不便宜。

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