支撑系统属钢结构体系中一个次要的部分,但又是一个必不可少的部分。在门式刚架钢结构中,体系有重要的功能,主要表现在:保证总体结构和单个构件的稳定性、传递水平作用至基础和辅助安装工程等,对于钢结构阁楼设计平面布置复杂的结构,支撑系统还有利于结构刚度的调整,使结构受力均匀、合理,提高其整体性。
1. 支撑系统设置原则
门式刚架钢结构中,支撑系统可分为屋盖水平支撑、柱间支撑及其他辅助支撑系统。
支撑系统设置的基本原则为:
① 明确、合理简捷地传递纵向荷载,尽量缩短传力途径;
② 保证结构体系平面外的稳定,为结构和构件的整体稳定性提供侧向支撑点;
③ 方便结构的安装;
④ 满足必要的强度、刚度要求,具有可靠的连接。
在门式刚架钢结构房屋中,针对不同类别的支撑,还存在一些规定和要求。
⑴屋盖水平支撑
屋盖水平支撑和柱间支撑是一个整体,共同保持结构的稳定,并将纵向水平荷载通过屋盖水平支撑,经柱间支撑传至基础。
为保证结构山墙所受纵向荷载的传递路径简短、快捷,屋盖横向水平支撑应设置在建筑物温度区段的两端开间内,以求直接传递山墙荷载。如第一开间内不能设置时,可设置在第二开间内,但必须注意,第一开间内相应传递水平荷载的杆件应该设计成压杆。当建筑物或温度伸缩区段较长时,应增设一道或多道水平支撑,间距不得大于60m。
当结构简单、对称且各跨高度一致时,屋盖水平支撑相对简单,即在满足温度区段长度条件下,可仅在端开间设置。
在建筑物内,当柱列有不同柱距时,或当建筑物有高低跨变化时,应设置纵向水平支撑提高结构的整体性,调整结构抗侧刚度的分布,以求减小各刚架柱侧向水平位移的差异,使结构受力均匀、合理。当建筑平面布置不规则时,如有局部凸出时、抽柱等情况时,为提高结构的整体抗侧力,在上述区域均需设置纵、横向封闭的连续水平支撑系统。
设置支撑系统时,必须在屋脊和柱顶处设置压杆并注意节点的构造,以保证水平力的传递。