手把手教你钢结构抗风柱的设计文档格式.docx

1、抗风柱同时承担竖向荷载和风荷载。第一种布置方式即悬臂梁式。主要特点是：抗风柱柱脚刚接，相当于我们一般的悬臂梁受力形式，抗风柱本身独立承受墙面 传递的风荷载。在过去重屋面的单层工业厂房中，因为抗风柱和厂房结构柱所承受的竖向荷载差距较 大，为避免不均匀沉降对结构受力形式的改变和不利影响， 一般需要释放竖向约束。在轻钢厂房开始的初期，我们经常看到一些图纸中，在抗风柱的顶部加设弹簧板，与主钢架连接，就是这种设计理念。这种抗风柱的主要特点是:1）柱脚刚接；2 ）截面根据实际情况，有时较大，有时就会很节省；3）顶部弹簧板连接。我们现在把悬臂梁式抗风柱力学模型展示如图 2所示：第二种为简支梁式，这种抗风柱的

2、特点 是：柱脚铰接、顶部与主钢架铰接，这种抗风柱的受力形式简单，采用较小的截面就能满足。风荷载 通过抗风柱传递到主钢架，依靠主钢架的支撑体系承受水平风荷载。在轻型钢结构厂房设计中，受力 形式简单，力的传递途径明确。主要的特点是：1）主钢架承受竖向荷载和横向水平荷载；2）抗风柱承受和传递水平纵向风荷载；3）支撑体系承受纵向水平荷载。这种抗风柱的优点是：1） 受力形式简单，截面较小；2） 铰接节点加工和安装比较方便，成本低；3） 充分发挥了整体结构的承载能力，总体成本低。我们现在把简支梁式抗风柱力学模型展示如图 3所示：三、设计计算对于抗风柱首先要满足钢结构设计规范中对于钢柱的基本规定：1、容许长

3、细比抗风柱平面内计算长度：柱脚铰接，柱顶铰接，计算长度系数为 1.0 ;柱脚刚接，柱顶铰接，计算长度系数为0.732.抗风柱平面内计算长度：侧向支撑点之间的距离，可取檩条之间的距离，一般为 3000m2、挠度抗风柱的挠度。由于抗风柱受弯作为控制受力，所以也要考虑挠度， 钢结构设计规范中主钢架的挠度限值为1/400L，门式刚规里面对于墙梁水平挠度要求是 1/180。四、 节点构造当我们设计完截面尺寸后，开始要完成施工图设计，下面介绍常用的节点形式：3、抗风柱与屋架梁铰接节点可以看到此种柱顶铰接采用弹簧片连接，还有采用竖向长圆孔连接。五、 总结虽然规范中很难找到抗风柱如何设计的条文，但是只要把它的

4、受力分析清楚，再根据相关条文 即可设计出经济合理的截面来。 同时根据建筑的使用要求及条件， 合理选择抗风柱受力形式，也是我 们合理设计的关键。以我个人多年的钢结构设计工作经验： 对于厂房抗风柱高度不是很高，就可以选 择柱脚和柱顶都为铰接的形式，可以得到比较经济的截面；而对于高度比较高的厂房，可选择柱脚刚 接，减少计算长度，从而使截面经济性得以体现。4、抗风柱整体详图2滾幻1GFZX-Xx-jL5、受弯整体稳定性5.2.2胡电作用平面内的实夷式压骂构件 2耳审忙用平百外的德疋出2：中（5.2. M）W 在育崔作用平頁内Xtex受用片缓的毛戡肚樓址;H檢定性应技卞列现定计耳:I弩竜作用平面虫的住定

5、性：N 十 Z =f讯严喘厂 夭中侨卄算构件段他围内羽轴心压力：用平而内的泊心受压构坤豐定系敎; 甌所计算构件RftfflA的坦大穹矩；召+?警S/ （5223）M % 育矩作用牛H外苗笛心攵压初件佗E系数彼512勺一均匀专由的受寺构件整0段定系更繽悄灵3 iK.E 中JL字秋厲H型龍和T见厘西的菲耳H（凶输牛 可按附*13PES坤疋对卅口 Sun竹=LS 必一 所什算构件段葩国虫的陵犬 炉:我面电响丟数，闭仃戳页严.7.其他玻血=1.0 久一铮效3矩系铁应按下列规足采乳丄一尊歿弯疋系数曲按下列疑定釆用I2、受压强度稳定性实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算:（5. 1.2-1）轴心受压构件

6、的稳定系数（取截面购主轴稳定系数 中的较小者），应根据构件的长细比、钢材屈服强度 和表5. 1. 21、表5. 1. 2-2的截面分类按附录C采用.3、受压局部稳定性5.4. I在受压构件中翼缘板自由外伸宽度方与其厚度f之比. 屁符介下列變求：I轴心受压构件：#W（IO + O 1A式中A 构件曲方向长细比的较大值：当AIO0 时取 A=100.2压弯构件：当强度和稳定计算中取乙=10时”/可放宽至15 /235/；. 注K紡板自山外侔霓度6的取（ft为：对炖接构件腋履板边枝）边螳的 件取至K绦板（肢边缘的亜Xi.5.4.2在工字形及H %截面的受压构件中腹板计算髙度九与 其厚度心之比应符合下

7、列要求：1轴心受压构件，-25 + 0. 5A）2 （5. 4. 2-1）式中入 构件两方向长细比的较大值；30时取入= 30； 当入100时取入= 100。2压弯构件；当0冬如W1.6时：严W（16a+0办+ 25）、浮 （5.4.2 2）当l6VaW20时：字（48血+0 5入-26. 2） （5. 4. 2-3） 7 Aaoman Cc、.52. 1弯矩作用在主平血内的拉弯构件和压弯构件其冬度应按 卜列现定计算：弍中 人儿 与裁面换域相应的戢面勿性发展系数应按表5. 2. I采用.m.、m, 同 戲面处绕;轴和，轴的弯矩（对工字形裁 面山轴为强轴轴为弱轴”WW”对丄轴和，轴的净截面模斌，

8、人必戲由1塑性发庚糸数9对丄字形截曲必=105/, = 1. 20；对箱形fetfi.y. = /, = 1. 05;对其他 卅.心也力或恤心压力載面可按衣5. 2.）采用3 人 rtifH.M -1/8a图2悬臂梁式抗风柱力学模型q1 /8q图3简支梁式抗风柱力学模型5.3.8受压构件的长细比不宜超过表5.3.8的容许值。表5.3.8受压构件的容许长细比顶次构什名你舁许长细比柱桁駅和夭簡架屮的杆件150林的缀条、吊车梁或帛车引架以F的柱间文斥9支捋（吊车梁或吊乍桁架以卜的柱阀支禅陳外200用以减小受压构件长细比的杆件1单层厂房透视图2、抗风柱剛住柱脚节点3、抗风柱较接柱脚节点长细比计算公式:恂件长细比入应按照下列规定确定：I截面为双轴对称或极对称的构件*Aa=4M/G 入y = （5. 1. 22）式中/“、仏构件对主轴才和，的计算长度，G U；构件截面对主轴-r和y的回转半径.对双轴对称十字形戳面构件，入.或入y取值不得小于5. 076/（其中h/t为悬伸板件宽厚比）