钢框架结构体系中柱间支撑的设计技术

摘 要：油气田及化工领域建设中，各类支撑设备的高层钢结构平台被广泛的应用，其中以带有支撑钢框架结构最为常用。然而对于常用的十字撑在计算过程中常常会出现长细比超限的问题，设计人员往往为了满足计算指标，人为加大截面，造成不必要的材料浪费。为解决这一问题，本文以实际工程为例进行了详细的研究和探讨。

关键词：十字支撑 框架结构 长细比

1 工程概况

本项目为44m高钢平台，轴网尺寸为12m×12m，四周悬挑1.5m。结构层数10层。结构形式为钢框架结构，钢柱采用箱型柱，基础为外包式钢筋混凝土基础，地基处理为钢筋混凝土灌注桩。

2 存在问题

在建模计算过程中，相同条件下，人字撑和十字撑相比，人字撑长细比计算更为容易通过，而十字撑长细比往往超限，且超限较大如右图红色圈内部分：设计人员为满足模型计算指标，往往人为加大十字撑截面，造成了不必要的材料浪费。

3 问题分析

对比模型计算书，发现计算模型对以人字撑和十字撑的长细比控制均为： ，是按照《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的

6.4.2条进行设置的。但对于石油化工建设领域中，用于支撑各类设备的高层高平台来说，并不是严格意义上的高层建筑结构，而只是属于工业建筑中的构筑物，按照《高规》相关条例进行控制过于严格。

针对较为容易长细比超限的十字撑受力分析如用图：

十字撑杆按拉杆设计，当杆件受压时退出工作，另一个斜拉杆承载。故对其长细比控制指标宜适当的放宽，结合本人多年从事钢结构平台设计经验，对于此类石油化工领域内的用于支撑各类设备的钢框架平台的设计，其十字撑的控制指标可按照《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（2016年版）附录H：多层钢结构厂房中H.2.8条中4款，控制指标为 。这样可有效降低十字撑长细比超限的问题。

4 结论

对于工程中，钢框架结构十字撑杆长细比易超限问题，也有人从计算模型的角度出发，对其平面内的计算长度系数进行修改，修改为0.5。从而达到降低计算长细比的目的。对于采用何种方法应根据具体实际工程区别对待。

作者简介：

刘守亮 西安科技工程有限责任公司 结构工程 工程师