碍眼的隅撑非设不可吗？

张利军

先看图片：

会发现一个共同点：转角部位都有一根小杆件。

对于后面两张来说，该杆件的存在还不太影响观感。但对于前两张这种居住类建筑，小杆件的存在就有点碍眼了，而且量大面广，费工费钱。

这个小杆件的学名叫“隅撑”。

隅者，角落、边角处也。也就是设置在角落、边角处的支撑，是保证梁的受压翼缘稳定的。

对于钢结构而言，可谓“稳定压倒一切”。不论是构件还是某个板件，只要受压就有可能失稳。所以，隅撑虽小但对其设置谁也不敢怠慢。自2001版《抗规》以来，隅撑就是钢框架的标配，钢框架梁必设隅撑。

但是，在某些场合，隅撑确实不合时宜。在大众的眼里就是一个莫名其妙的存在。如果你说这是保证地震时房梁的安全的，人家更加不解：这么个小东西就能抵得住地震的地动山摇？

我第一次被隅撑困扰，是十多年前的事了。某商业区室内要加几部电梯，拆开吊顶发现这个小杆件。不拆的话电梯靠不了墙，拆的话甲方要求拿出依据。但当时只能找到设置隅撑的要求，却找不到不设隅撑的依据。后来想到加电梯就要增加两根短次梁（下图绿色箭头），可视为主梁新增的侧向支撑。而且鉴于加电梯势在必行，甲方也就接受了。

隅撑确实造成很多不便。那么，能不能不设隅撑或者用其他方式代替呢？现在就这个问题进行讨论。

一、《建筑抗震设计规范》

相关条文见下面两张截图。第一张是现行2010规范，第二张是2001规范。2001规范是首次提出设置隅撑的要求，2010规范在此基础上又增加了1款。正文中的以下几条要同时满足。

2.为保证塑性铰截面稳定，上下翼缘均需设隅撑；（有刚性楼板时上翼缘可不设）

3.负弯矩区段的长细比满足老《钢规》的要求。即老《钢规》9.3.2条的要求。

条文说明提到一些可不设隅撑的情况：梁端翼缘较宽、对翼缘约束较大时，也可不设隅撑；负弯矩段虽是压弯构件，但轴压比较小，稳定问题不突出；可参照专家著作203页；但著作的该页只提到下翼缘的弹性阶失稳，未提及塑性铰截面。

总之，《抗规》的要求比较概念性和原则性，对“不设隅撑”的条件没有细节方面的定量化指标。何为“翼缘较宽、约束较大”？“稳定问题不突出”如何把握？……于是设置隅撑就成了必选项，不可替代，更不可取消。

二、《高层民用建筑钢结构技术规程》

条文见下图。内容与《抗规》差不多，唯一的新要求是“竖向加劲肋不应与翼缘焊接”，可能是怕焊接高温影响翼缘板的材性。其它不再赘述。

三、《新钢标》

为设计提供了详尽的依据。三个条文，分别对应三种受力状态，各自给出了指标要求：

弹性阶段（6.2.7条）；

静力塑性阶段（10.4.3条）；如连续梁的负弯矩调幅。

地震塑性阶段（17.3.4条）。即中震和大震阶段。

6.2.7条的计算公式貌似很复杂，其实很简单，很容易完成正则化长细比计算和稳定性验算。

10.4.3条文说明：本条规定为住宅钢结构和办公楼避免角部设置不受欢迎的隅撑创造了条件。但10.1.1条：本章规定宜用于不直接承受动力荷载的结构和构件。所以，10.4.3只能用于非地震区，并不能作为地震区取消隅撑的依据。对于地震区，还是得依靠17.3.4条。

由上述三个条文可得到明确答案：满足一定条件时（正则化长细比、稳定应力满足要求），可以不设隅撑；或者用加劲肋替代。为醒目起见，将上述三个条文归纳成下表：

隅撑替代方案

条文原文附在下面，方便阅读：

四、正则化长细比算例

如果正则化长细比能满足要求，则是最省事的办法。以截面为H650x300x8x16为例，将腹板厚度由8逐渐加大到非常不合理的28（下表涂黄），将翼缘由16逐渐加大到非常不合理的50（下表涂灰）。计算长度（次梁间距）分3.6米和2.7米两种情况，来看腹板宽厚比、翼缘宽厚比及次梁间距对正则化长细比的影响。计算结果如下表：

计算结果说明，腹板和翼缘宽厚比影响很小，通过加厚腹板或翼缘进而减小正则化长细比的办法是行不通的。但次梁间距的影响很明显，当为2.7m时，正则化长细比全部能满足要求。对于组合楼板而言，次梁间距2.7米也是适宜的跨度。

五、总结

1.隅撑并非必设不可。具体设不设，需要通过计算做出判断。必要时也可用其他方式替代。

2.正则化宽厚比的限值要求并非很难达到。可能在适宜的次梁间距的情况下就能满足。具体工程具体分析。

3.不设或替代隅撑的前提是必须有刚性楼板，且钢梁与刚性楼板连接可靠。

4.《抗规》8.3.3从来都是对“梁柱构件…”同等要求，并不仅仅针对梁。柱比梁更重要、偏压更大，但我们从未对柱设置隅撑，实际也无法设置。由此间接说明，一来隅撑并非必不可少，二来也是框架柱“宜采用箱形截面”的原因。

5.对于挑长较大的悬臂梁，下翼缘还是设置隅撑更稳妥。