輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風柱設(shè)計問題探討
輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風柱設(shè)計問題探討
摘要:抗風柱是單層工業(yè)廠房不可缺少的重要組成構(gòu)件。抗風柱設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師們設(shè)計過程中經(jīng)常遇到的問題,本文從輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風柱概念、作用、受力特點、構(gòu)件設(shè)計等角度指出抗風柱設(shè)計的原則,以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題,并提出了可供參考的防范措施。
關(guān)鍵詞:抗風柱;結(jié)構(gòu)設(shè)計;措施
Abstract: The wind resistant pillar is monolayer industry workshop indispensable important component. Wind column design is the structural engineers in the design process often encountered problems, this article from the light steel structure factory building wind column concept, role, stress characteristic, component design and point out the anti-wind column design principles, as well as the problems existing in the structure design, and puts forward the preventive measures for reference.
Key words: wind column; structural design; measures
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一、抗風柱的作用及概念設(shè)計
門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房在設(shè)計施工方面,具有結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)抗震性能好、適用跨度大,且運輸、安裝方便,在單層工業(yè)建筑中得到廣泛使用,業(yè)主單位普遍認同。作為門式輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房,抗風柱是其重要組成構(gòu)件?癸L柱不僅是山墻圍護結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)架,同時也將山墻承受的水平風力通過自身及屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ),抗風柱設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師們設(shè)計過程中不可少缺結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應當加以重視。根據(jù)抗風柱兩端連接方式不同,抗風柱可分為以下幾種形式:
(1)柱頂鉸接柱腳剛接式:這種連接形式是傳統(tǒng)的鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房的延續(xù),山墻水平風荷載主要通過抗風柱自身直接傳遞給基礎(chǔ),這部分水平力約占75%左右,還有25%左右的水平力通過屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點:柱腳通過螺栓剛接與基礎(chǔ),柱頂通過彈簧板鉸接于屋面工字梁,抗風柱受力計算時截面高度較大,柱腳水平力通過柱底板摩擦力及抗剪鍵傳遞。(2)兩端鉸接式:這種連接形式在門式剛架工業(yè)廠房檐口高度不大時普遍采用,受力簡單,傳力簡捷,山墻水平風荷載約占50%通過抗風柱自身直接傳遞給基礎(chǔ),另50%左右的水平力通過屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點:柱兩端均采用螺栓鉸接,受力計算簡單,截面較小,用鋼量較小,成本低。(3)受力柱式: 這種連接形式是通過結(jié)構(gòu)布置將抗風柱頂連接于邊跨門式剛架梁底,共同組成邊跨剛架,抗風柱既承受山墻豎向荷載,又承受山墻水平風載。主要特點:柱兩端均采用螺栓鉸接,受力計算較復雜,但減少了邊跨剛架梁的跨度,主梁截面高度減少,用鋼量少,成本低。
二、抗風柱受力特點及計算
抗風柱受力情況,根據(jù)抗風柱上、下端連接方式以及山墻圍護墻板的做法不同,抗風柱受力也不同,抗風柱既承受山墻豎向荷載,又承受山墻水平風載。其主要受力特點為豎向壓彎構(gòu)件。抗風柱計算按連接方式簡述如下: (1)柱頂鉸