關于剛性鋼框架存在的特殊問題?
2021-04-16 08:52 鋼結構建筑 陜西鋼結構
如果在一空間框架體系內采用平面框架，可能會出其不意地出現以下問題：
一、非對稱柱
常用的鋼柱類型是W型鋼。W型鋼柱有一個強軸(x軸)和一個弱軸(y軸)。當規劃框架布置圖時，必須確定柱子的方向。對于剛性框架作用，框架梁需要伸入柱翼緣內，而不是柱腹板內。然而，包括是否采用雙柱作為垂直框架構件等其他考慮也很重要。
二、鉸接與剛接
在一個基本鋼結構中梁和柱之間的節點不需形成顯著的彎矩抗力，因此剛性框架需要特殊的節點。然而，這需要設計人員能夠控制哪榀框架構件參與了框架作用。實際上，大多數采用剛性鋼框架的鋼結構建筑僅有所選的構件起到框架作用，其余構件僅用作支托。
三、工廠制造與現場制造
當大部分制造在工廠里完成，且在工作地點制造完成的節點又簡單又少時，建造鋼框架最經濟。此外，現場作業不僅可能耽誤安裝，而且質量通常也沒有工廠制造好。但是，形成大的剛性框架通常需要大量的現場作業。
四、被約束框架
部分柱或梁被約束住，插入結構改變了框架變形的形式，被約束柱就是一個例子。例如，在下圖中，墻部分高度位于柱之間，如果此墻有足夠的剛度和強度，且堅固地楔入柱之間，則柱的側向無支撐長度徹底地被改變了，結構柱中的剪力和彎矩與柱兩端自由計算的剪力和彎矩有相當大的區別。此外，包含被約束柱的框架中的力分布可能改變。最終，如果此框架明顯較剛，則此框架承擔的荷載大于其他平行框架承擔的荷載。
五、單個平面框架的剛度
一榀框架的特性和一個框架構件內的力受構件的剛度影響很大，且如果鋼結構建筑高度變化或梁跨度變化，可能會遇到一些非常復雜、不同尋常的特性。
一個特殊的關注點是框架某一層中所有柱的相對剛度，許多情況下側向剪力以此為基礎進行分配，即剛度越大的柱承擔的側向力越大。另一個關注點是柱與梁的相對剛度。
六、總造價
剛性框架很流行，但昂貴。剛性框架需要特殊的設計工作、特殊的節點和大量的現場焊接。此外，被設計成壓彎共同作用的柱必須更大且鋼并不便宜。
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