輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)問(wèn)題探討
輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)問(wèn)題探討
摘要:抗風(fēng)柱是單層工業(yè)廠房不可缺少的重要組成構(gòu)件?癸L(fēng)柱設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程師們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題,本文從輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風(fēng)柱概念、作用、受力特點(diǎn)、構(gòu)件設(shè)計(jì)等角度指出抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)的原則,以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,并提出了可供參考的防范措施。
關(guān)鍵詞:抗風(fēng)柱;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);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(fēng)柱的作用及概念設(shè)計(jì)
門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)施工方面,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)抗震性能好、適用跨度大,且運(yùn)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(rèn)同。作為門(mén)式輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房,抗風(fēng)柱是其重要組成構(gòu)件?癸L(fēng)柱不僅是山墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)架,同時(shí)也將山墻承受的水平風(fēng)力通過(guò)自身及屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ),抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程師們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中不可少缺結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)當(dāng)加以重視。根據(jù)抗風(fēng)柱兩端連接方式不同,抗風(fēng)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(fēng)荷載主要通過(guò)抗風(fēng)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(guò)屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點(diǎn):柱腳通過(guò)螺栓剛接與基礎(chǔ),柱頂通過(guò)彈簧板鉸接于屋面工字梁,抗風(fēng)柱受力計(jì)算時(shí)截面高度較大,柱腳水平力通過(guò)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(mén)式剛架工業(yè)廠房檐口高度不大時(shí)普遍采用,受力簡(jiǎn)單,傳力簡(jiǎn)捷,山墻水平風(fēng)荷載約占50%通過(guò)抗風(fēng)柱自身直接傳遞給基礎(chǔ),另50%左右的水平力通過(guò)屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點(diǎn):柱兩端均采用螺栓鉸接,受力計(jì)算簡(jiǎn)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(guò)結(jié)構(gòu)布置將抗風(fēng)柱頂連接于邊跨門(mén)式剛架梁底,共同組成邊跨剛架,抗風(fēng)柱既承受山墻豎向荷載,又承受山墻水平風(fēng)載。主要特點(diǎn):柱兩端均采用螺栓鉸接,受力計(jì)算較復(fù)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(fēng)柱受力特點(diǎn)及計(jì)算
抗風(fēng)柱受力情況,根據(jù)抗風(fēng)柱上、下端連接方式以及山墻圍護(hù)墻板的做法不同,抗風(fēng)柱受力也不同,抗風(fēng)柱既承受山墻豎向荷載,又承受山墻水平風(fēng)載。其主要受力特點(diǎn)為豎向壓彎構(gòu)件?癸L(fēng)柱計(jì)算按連接方式簡(jiǎn)述如下: (1)柱頂鉸