岩土工程师：岩土工程中钢结构厂房设计应注意问题（三）

　结构厂房砖墙围护问题——我做了一个单厂，采用砖砌维护。由于要维护整体稳定性，要在钢柱根砖墙之间设拉结筋。我没有找到图集或者规范，只找到混凝土柱的，上面说间距500，但当时我认为钢柱上随便施焊，且距离太小，可能会造成柱子的强度减小。就勉强采用了1000，可是审图公司不同意，他们说必须500.我猜测他们也是用的混凝土柱的规范。请前辈告诉我怎么办采取什么措施才行。非得500吗？会造成钢柱的强度的降低吗？
　　——应该是500，你是不是把应力控制到105％啊，这么害怕焊接削弱柱强度。正常使用状态下墙体对柱有利（就观测结果和使用效果而言）。
　　——砖维护属于自承重墙，验算高厚比就可以了。与柱的拉结一般间距为500，主要加强墙体的面外刚度，有利于地震作用下的墙体稳定。
　　砼柱＋钢屋架，砼柱建模如何考虑钢屋架——砼柱上架钢屋架的结构，下面的砼柱在空间建模时如何考虑钢屋架？
　　——若用PKPM可用虚梁模拟。虚梁的作用；
　　1.分割房间以传递钢屋架承受的面荷载。
　　2.可在虚梁上加集中荷载。
　　3.模拟钢屋架的轴向水平刚度。
　　钢结构厂房砖砌内隔墙稳定计算问题——现手头设计这样一个工程，厂房长73.1m，宽47.3，柱距7.2m，檐口5.2m，双坡屋面，有中柱，半跨23.65m，现场复合屋面，砖砌外墙、内隔墙，在验算高厚比是有疑问，还望高手指点，1.在计算外墙高厚比时，以柱距7.2m为横墙间距（显然是刚性方案）计算，但是刚架是否能作为外墙的横墙，门钢与砌体规范是不一样的，本设计钢柱柱脚是铰接，柱顶侧移按照门钢规范控制（1/240），但是砌体规范4.2.2要求作为横墙条件是最大侧移　　2.最麻烦是有一道内隔墙，在两品刚架之间的三分之一处，一直砌到内屋面板底，s=47.3m，只能是弹性方案，理论计算很难满足，别人告诉我，按照抗风柱间距加构造柱，3.6m处加一道圈梁，砖墙顶部加一道圈梁，构造柱顶用弹簧板与屋面系杆连接，这种方式是否合理？我想知道中间3.6m处加的圈梁是否能砖墙的计算高度减半？我认为砖墙加壁柱、加构造柱不能改变整面砖墙的计算高度，靠砖墙加壁柱、加构造柱来保证墙体稳定是不够经济的，保证稳定最重要的方式是控制横墙间距，——问题一；
　　1．参见《砌体结构设计规范》6.1.2.1 ．当b/s≥1/30时，圈梁可视作壁柱间墙或构造间墙的不动铰支点（b为圈梁宽度）．圈梁宽为240，　　240X30=7200 ，即可加圈梁来减少墙的计算高度．
　　2．柱顶侧移按照门钢规范控制（1/240），与砌体结构刚度不协调．可用刚体转动的方法设计，将外墙设计成依附于钢柱的一快刚体．不做外墙条基，外墙重量由地基梁承担．地基梁座于钢柱牛腿上．这样就释放了墙体与地面的转角．
　　3．宜沿钢柱做构造柱，增强墙体与钢柱的整体性（拉筋连接），以利于抗震．问题二；
　　1．做钢筋混凝土壁柱，壁柱柱脚应刚接，既应做独立基础，壁柱施工完后，再砌墙．
　　2．钢筋混凝土壁柱与屋面钢结构，用弹簧板连接，传递水平力，释放垂直位移．
　　3．墙顶应做压梁．压梁与屋面钢结构要有适当的间隙．门刚推荐轻质（柔性）墙板作维护，是有道理的．避免了主体结构与维护结构刚度不协调的矛盾．
　　混凝土柱上加钢屋架梁， 推力解决？
　　如果钢屋架梁指的是H型钢，有如下几种处理；
　　1.钢梁两端加张紧拉条，且有竖向拉条与横向拉条连接2.钢梁支座与混凝土柱连接处的螺栓孔作成长圆孔。
　　混凝土柱为脆性材料，而钢梁为柔性材料，如何做成刚接？做成铰接比较合适。
　　30米跨度，15米高。原设计用钢屋架，钢砼柱已经做完，甲方非要改钢梁。只好做个2米高的门式刚架，柱脚铰接，经计算，柱头在水平力的作用下位移过大，只好加上个水平拉杆，经计算须用36圆钢，施工难度太大，后改为24.5的油浸钢丝绳，上完恒载后拉了7吨的预应力。
　　原则上来说，钢梁水平力不能有，否则，推力混凝土悬臂柱难以承受。
　　1.假如水平推力2吨，柱高7米，则弯矩140kn.m，试想要多大配筋。400X400的砼柱，单侧也得配3@25（没好好算，估的）；
　　2.一般，钢梁与柱顶用螺栓连接；考虑抗拔是主要的。
　　3.水平力可以靠椭圆空释放，虽然水平力还会有一点，但好很多。
　　4.要做得严格，应该节点处设置圆钢做成辊轴的支座。
　　5.如果要刚接，也是可以的，只是螺栓可能稍多一些；梁断面也必须根据刚接设计了。
　　一个38m跨度的钢梁，混凝土柱结构，本人采取下弦下折的屋架形式，但又不是屋架，本人建议你看看工业建筑的一篇有关下弦下折的钢屋架文章——一端平板支座，一端橡胶支座。
　　对于跨度较小的此种轻钢屋盖可以做成简支梁，简支梁下翼缘拉平，上翼缘根据屋面坡度调节（一般屋面坡度要做的小的点），这样还可以便于梁下吊顶。
　　我做36M的钢屋盖时候，是采用两端滑动（长圆孔25X60）处理的，长圆孔的长度必须考虑大于总的位移的1/2，否则锚栓易被剪断（只有两个）。屋架间的水平刚性系杆很重要。
　　钢梁下加一短钢柱， 钢柱与混凝土柱铰接与钢梁刚接—— 我亦处理过这类问题，跨度为27米，有吊车，如果用简支或铰接，则很难满足变形的需要，我们是采用刚接，工程实践也可以，只是施工上有些难度而已，不能把问题化。节点处理上，我们参考了劲性（钢骨）砼的有关规程。建成后使用效果也不错，需要改进的是，如何使节点的设计能便于施工。
　　我看到此论题很有兴趣。论点有几条：
　　1，刚接；
　　2，铰接；
　　3，一端铰支，一端按滑动铰；
　　在这里讲一件我亲身经历的此连接的工程实例。供大家在设计中参考。
　　1974年我在北京一个长途汽车站的工地现场进行指挥钢屋架的安装作业。工艺如下：
　　1，钢屋架吊装就位。初步连接螺栓（此时螺栓不紧）；
　　2，对钢屋架位置进行调整（对十字线）；
　　3，用两组杉搞在钢屋架上弦进行临时固定（此时吊勾不松。）；
　　4，用线坠检查钢屋架的垂直度。用两组杉搞进行调整钢屋架的垂直度。
　　5，紧固钢屋架的地脚螺栓；
　　6，焊接；
　　7，履带吊变幅，松钩（此时只能变幅，如松钩则履带吊大臂由于会弹作用，将钢屋架拉偏）；
　　8，安装各类支承；
　　9，吊装大型屋面板。
　　就这样完成了两榀钢屋架（一个节间）的安装作业。这时设计院的同志来了。说这样不行。设计是一端铰支，一端按滑动铰支座的。可是我们当时执行不了此设计。按此设计作业。钢屋架在安装中非常不稳定，很危险！最后商量还按原安装工艺执行。
　　以后我在设计钢屋架和柱子时。将安装工艺因素考虑进去。使钢屋架的理论受力状态与实际接近。
　　1.在两个脚支座处加个拉杆，不美观，但很多业主还是接受了。
　　2.加一小截钢柱，与梁钢接，这样可以把水平推力转化为弯矩由刚接节点吃掉大部分。
　　3.最好的方法，与第*点类似，而且我在ABC，扎米尔的手册上都见过——把简支梁的下翼缘拉成水平就行了，这样理论上是有水平推力的，但大家想一想，这个下翼缘与第1点的圆钢拉杆可以起到相同的作用呀！实际是没有推力的。如果下翼缘向下变截面并且低于了两边的铰支座，效果相同的。