钢结构水平拉杆支撑研究与设计

□石江涛 张 静

一、引言

在钢结构中，柱子的侧向约束对柱子稳定承载力的影响是至关重要的。对于一排等间距布置、承受相同轴压力的柱子，为了提高稳定承载力，一般的方法是在柱中设置一道水平支撑(受轴向压力)，使柱子的计算长度减少一半，相关文献[1～2]对此进行了深入的研究，得出了实用的计算方法，设计规范[3]也给出了此类支撑的设计方法。在目前的工程实践中，大部分的柱子侧向支撑都是按照压杆进行设计的。既然压杆能够对柱子提供侧向支撑，起到减少柱子计算长度的作用，实际上拉杆也可以起到同样的作用，在玻璃幕墙中应用的稳定索(受轴向拉力)就是一个很好的例子。拉杆的承载力只与面积和强度有关，而压杆除了这两个因素外，还要受到稳定的控制。因此，受同样大小的力，拉杆的计算截面一般小于压杆。如果在设计中能够采用拉杆减小柱子的计算长度，取代压杆，则可以起到节约钢材，降低工程造价的效果。

要用拉杆使柱子的计算长度减少一半，对拉杆的刚度和强度都有一定的要求。对于拉杆支撑，可以认为不存在初始弯曲，参考童根树先生文献[1]的研究过程，经过推导分析，理想条件下单柱和多柱的支撑杆刚度要求是相同的，进一步研究还可以得到多柱有缺陷情况下支撑杆的刚度要求与理想情况是相同的。下文主要对多柱有缺陷情况下受拉支撑杆进行内力分析。

二、初始缺陷取值

在一柱列中，各柱不可能同时出现最不利初始缺陷，设柱子缺陷的分布符合正态分布。……