广开思路 斜杆的巧妙应用

、 多年的设计一线工作，积累了许多经验，越是经验丰富越觉得自我突破的必要性重要，不然真的落在自己的经验之中了，近来觉得斜杆很有功用，特此和广大朋友探讨一下。

我们通常设计的框架，剪力墙或是框剪结构也好，大多是横平竖直的杆件，平梁竖柱，我们也习惯了这种模式。我们真正期待的应该是竖杆斜杆构件结合的抗力体系，竖向构件承载竖向重力，斜向构件抵抗地震或风作用等水平力，在抵抗竖向力和水平力之中往往我们花费更多的财力是来抵抗水平力，我们设计重点同时也是起控制作用的，就是抵抗水平力无论是高震区的内陆，还是高风压的山地和沿海城市，因为它的抵抗方式比较间接而且被动，传力更加地繁琐。这就要求我们广开思路解放思想，多多地应用斜向构件可以大大的做到经济型和安全性。

我们以一个8度区的框架结构为例。计算一个6mxm跨距，6x6柱网的规则框架时，同是700x700的框架柱，在纯框架时位移仅1/630。而相同条件下用加设带有八根450x450截面斜撑的框架结构，位移提高至1/1233，提高95.7%，而配筋变化不大，这就是更加有效地利用了斜向构件直接抵抗水平荷载，而不是靠间接形成抗力体系的竖柱。我们进一步试算如果要想让纯框架达到8根斜撑一样的框架位移，经计算需要把柱截面加大到2300x2300，斜撑经济性的比较可想而知了。

其实我们也大可以放开思路和我们的建筑专业一起设计和应用更多的斜向构件，有时哪怕使用一处也可以起极大的作用。这就要求我们的斜向构件很好地与建筑融合，或嵌于填充墙中，或隐于立面装饰中，或单独加于建筑以活泼立面，只要很好地与建筑协调都是能实现的。

我们举几个应用斜杆的例子。

北京北四环的北辰时代大厦，就是很好地将一根角部的斜柱融入建筑，既大方又赋予变化。

我院设计的株洲酒店很好地应用斜杆，赋予了另一项功能：转换柱的形成，很好地实现了业主需要的在结构底部设置大跨度功能会议室的需求。

楼层平面内抵抗水平力也可以采用斜杆，在超高层的框筒中楼层内的水平拉（压）力是很大的，为了抵抗水平力也可以引进斜杆的思路。

有次做北京东三环的项目，业主需要增设手扶梯，要切断8米跨的框梁，但另一边需悬挑5米，原配筋和截面相差很大，传统的加固方法耐久性差，对要求严格的悬挑构件不适用，后采用增设斜杆的方法很好地解决了业主的难题。

处理细节是更要广开思路，充分利用斜向杆件的特点，有效地形成抗侧力体系。规范也几处肯定斜杆的作用，如钢结构规范中的厂房斜撑，抗震规范中提到的钢结构-中心支撑结构和钢结构-偏心支撑结构概念，和混凝土规范中的梁的加腋都是斜向受力构件的体现。

斜向构件的实现方法很容易，在大家常用的PKPM中，但有个“斜杆布置”的选项，与一般的竖柱相比只要斜杆在跨中不受力它就是个简单的轴心构件，轴心受拉或轴心受压，设计时要注意它的压杆稳定的控制。顺便说一下，PKPM中定义斜杆和斜梁的效果是一样的。

其实我说的大家都了解，只是要我们换一个角度思考问题，更好地做好结构设计，用更简洁的方法实现经济和安全。对于我们一线的设计人员来说更是要集思广益，冲破自己围就的番篱，多多审视自己的设计，换位思考接收新鲜思路，让自己的设计更加经济，更加鲜活青春。