f手把手教你鋼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。f手把手教你鋼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)手把手教你鋼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)手把手教你鋼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)一、介紹設(shè)置在房屋結(jié)構(gòu)兩端山墻內(nèi)，抵抗水平風(fēng)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)造柱簡稱為抗風(fēng)柱。將抗風(fēng)柱在水平方向連接起來、起整體加固作用的鋼筋混凝土梁簡稱為抗風(fēng)橫梁。一般用于高聳、內(nèi)部大空間、橫墻少的磚混結(jié)構(gòu)房屋，如工業(yè)廠房、大型倉庫等。圖1為單層廠房透視圖，我們從圖中可以看一下抗風(fēng)柱的位置情況：抗風(fēng)柱雖然在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和門式剛架規(guī)范中均未有專門條文介紹如何設(shè)計(jì)，但是作為結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件，只要分析清楚它在結(jié)構(gòu)體系中的受力狀態(tài)，按照規(guī)范

2、相關(guān)條文進(jìn)行計(jì)算分析，并滿足規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求，我們就能合理的設(shè)計(jì)出安全經(jīng)濟(jì)的抗風(fēng)柱。接下來我們就抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)全面介紹如下：二、力學(xué)分析抗風(fēng)柱有三種布置方法：(1)即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)剛接，柱頂與屋架通過彈簧片連接。(2)即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接，柱頂與屋架通過長圓孔連接板或彈簧片連接。按這兩種布置方法，屋面荷載全部由剛架承受,抗風(fēng)柱不承受上部剛架傳遞的豎向荷載，只承受墻體和自身的重量和風(fēng)荷載,成為名副其實(shí)的“抗風(fēng)柱”。(3)按門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)布置，抗風(fēng)柱與屋架梁剛接，與鋼梁、鋼柱一起組成門式剛架結(jié)構(gòu)。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛接)，柱頂與屋架剛接。按這種布置方法，屋面荷載由剛架及抗風(fēng)柱共同承擔(dān)

3、?？癸L(fēng)柱同時(shí)承擔(dān)豎向荷載和風(fēng)荷載。第一種布置方式即懸臂梁式。主要特點(diǎn)是：抗風(fēng)柱柱腳剛接，相當(dāng)于我們一般的懸臂梁受力形式，抗風(fēng)柱本身獨(dú)立承受墻面?zhèn)鬟f的風(fēng)荷載。在過去重屋面的單層工業(yè)廠房中，因?yàn)榭癸L(fēng)柱和廠房結(jié)構(gòu)柱所承受的豎向荷載差距較大，為避免不均勻沉降對結(jié)構(gòu)受力形式的改變和不利影響，一般需要釋放豎向約束。在輕鋼廠房開始的初期，我們經(jīng)?？吹揭恍﹫D紙中，在抗風(fēng)柱的頂部加設(shè)彈簧板，與主鋼架連接，就是這種設(shè)計(jì)理念。這種抗風(fēng)柱的主要特點(diǎn)是：1）柱腳剛接；2）截面根據(jù)實(shí)際情況，有時(shí)較大，有時(shí)就會很節(jié)?。?）頂部彈簧板連接。我們現(xiàn)在把懸臂梁式抗風(fēng)柱力學(xué)模型展示如圖2所示：第二種為簡支梁式，這種抗風(fēng)柱的特點(diǎn)是：

4、柱腳鉸接、頂部與主鋼架鉸接，這種抗風(fēng)柱的受力形式簡單，采用較小的截面就能滿足。風(fēng)荷載通過抗風(fēng)柱傳遞到主鋼架，依靠主鋼架的支撐體系承受水平風(fēng)荷載。在輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中，受力形式簡單，力的傳遞途徑明確。主要的特點(diǎn)是：1）主鋼架承受豎向荷載和橫向水平荷載；2）抗風(fēng)柱承受和傳遞水平縱向風(fēng)荷載；3）支撐體系承受縱向水平荷載。這種抗風(fēng)柱的優(yōu)點(diǎn)是：1）受力形式簡單，截面較??；2）鉸接節(jié)點(diǎn)加工和安裝比較方便，成本低；3）充分發(fā)揮了整體結(jié)構(gòu)的承載能力，總體成本低。我們現(xiàn)在把簡支梁式抗風(fēng)柱力學(xué)模型展示如圖3所示：三、設(shè)計(jì)計(jì)算對于抗風(fēng)柱首先要滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對于鋼柱的基本規(guī)定：1、容許長細(xì)比抗風(fēng)柱平面內(nèi)計(jì)算長

5、度：柱腳鉸接，柱頂鉸接，計(jì)算長度系數(shù)為1.0；柱腳剛接，柱頂鉸接，計(jì)算長度系數(shù)為0.732.抗風(fēng)柱平面內(nèi)計(jì)算長度：側(cè)向支撐點(diǎn)之間的距離，可取檁條之間的距離，一般為3000m2、撓度抗風(fēng)柱的撓度。由于抗風(fēng)柱受彎作為控制受力，所以也要考慮撓度，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中主鋼架的撓度限值為1/400L，門式剛規(guī)里面對于墻梁水平撓度要求是1/180。四、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造當(dāng)我們設(shè)計(jì)完截面尺寸后，開始要完成施工圖設(shè)計(jì)，下面介紹常用的節(jié)點(diǎn)形式：3、抗風(fēng)柱與屋架梁鉸接節(jié)點(diǎn)可以看到此種柱頂鉸接采用彈簧片連接，還有采用豎向長圓孔連接。五、總結(jié)雖然規(guī)范中很難找到抗風(fēng)柱如何設(shè)計(jì)的條文，但是只要把它的受力分析清楚，再根據(jù)相關(guān)條文即可設(shè)計(jì)

6、出經(jīng)濟(jì)合理的截面來。同時(shí)根據(jù)建筑的使用要求及條件，合理選擇抗風(fēng)柱受力形式，也是我們合理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。以我個(gè)人多年的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)：對于廠房抗風(fēng)柱高度不是很高，就可以選擇柱腳和柱頂都為鉸接的形式，可以得到比較經(jīng)濟(jì)的截面；而對于高度比較高的廠房，可選擇柱腳剛接，減少計(jì)算長度，從而使截面經(jīng)濟(jì)性得以體現(xiàn)。- 11 -attention to improving the quality and efficiency of development and pay more attention to security and reform the peoples livelihood, more focu

7、s on maintaining social harmony and stability, and promote the development of township economy in a better and faster, create a new normal XX development and lay a more solid foundation for XX build a well-off society. Completed tasks this year, we must always pay special attention to the primary ta

8、sk of development. XX weak economic base, low levels of development, economic construction is the Center, we have to create conditions for faster economic development, accumulating more wealth, better peoples lives. Effort should be made to this years economic growth, revenue growth, people have mai

9、ntained a high rate of income growth, GDP growth of more than 15 per cent respectively. Always grasp the fundamental impetus for reform. We are now no soldiers behind many indicators ranked in the bottom of the county from getting bigger. Only by going all out to hard work, hard work, innovation, re

10、form does not adapt to institutional mechanisms, practices, it is possible to change the face of XX poor, into a well-off society together with people across the country. We want to break the old patterns of thinking, methods and organization of work, bravely and boldly into, making full use of all the advan