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钢结构抗风柱设计_朗筑第十三次公益讲
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讲座内容:?
一、抗风柱介绍

设置在房屋结构两端山墙内,抵抗水平风荷载的钢筋混凝土构造柱简称为抗风柱。将抗风柱在水平方向连接起来、起整体加固作用的钢筋混凝土梁简称为抗风横梁。一般用于高耸、内部大空间、横墙少的砖混结构房屋,如工业厂房、大型仓库等。
二、力学模型分析
抗风柱有三种布置方法:
(1) 即抗风柱柱脚与基础刚接,柱顶与屋架通过弹簧片连接。
(2) 即抗风柱柱脚与基础铰接,柱顶与屋架通过长圆孔连接板或弹簧片连接。按这两种布置方法,屋面荷载全部由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递的竖向荷载,只承受墙体和自身的重量和风荷载,成为名副其实的“抗风柱”。?
(3)按门式刚架轻钢结构布置,抗风柱与屋架梁刚接,与钢梁、钢柱一起组成门式刚架结构。即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接),柱顶与屋架刚接。按这种布置方法,屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担??狗缰背械J蚝稍睾头绾稍?。
三、设计计算原理
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、容许长细比
2、受压强度稳定性
3、受压局部稳定性
4、受弯强度
5、受弯整体稳定性
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:
1、抗风柱与屋架梁铰接节点
2、抗风柱刚性柱脚节点
3、抗风柱铰接柱脚节点
4、抗风柱整体详图
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。

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