抗风柱计算书
108钢管抗风柱高度16m计算书
108钢管抗风柱高度16m计算书一、背景与目的108钢管抗风柱是作为建筑物或其他工程结构的支撑构件，用于抵抗风力对建筑物的影响。
针对某工程项目中使用的108钢管抗风柱高度为16m，本文旨在对其进行详细的计算和分析，以确保其在实际使用中的安全和稳定性。
二、计算基本参数1. 钢管型号：1082. 抗风柱高度：16m3. 风载荷标准：GBxxx-2012《建筑结构荷载规范》4. 钢管材质：Q2355. 抗风柱使用环境：____（根据实际情况填写）三、风荷载计算1. 确定风载荷标准：根据《建筑结构荷载规范》，结合工程实际情况确定抗风柱所在地的风荷载标准。
2. 计算风荷载大小：根据所在地风载荷标准和抗风柱高度，计算抗风柱受到的风荷载大小。
四、结构稳定性计算1. 确定抗风柱所受风荷载情况下的受力情况：根据风荷载大小和抗风柱结构特点，确定抗风柱所在风场下的受力情况。
2. 结构稳定性分析：根据受力情况，进行抗风柱的结构稳定性分析，包括受力点弯矩、剪力等参数的计算和分析。
五、材料强度计算1. 确定使用材料的强度参数：根据抗风柱所使用的钢管型号和材质，确定其材料的强度参数。
2. 材料强度验证：根据实际受力情况和材料参数，验证抗风柱材料的强度是否满足要求。
六、结论与建议1. 结论：根据以上计算和分析结果，得出抗风柱在16m高度下的结构稳定性和材料强度都满足使用要求。
2. 建议：在实际使用中，需要注意抗风柱的安装、连接及固定等细节，确保其在实际使用中的安全性和稳定性。
七、附录（可以包括相关计算公式、数据表格、图纸等）通过以上计算书的编写，可以全面、客观地展现出对108钢管抗风柱16m高度的计算和分析过程，为实际工程应用提供参考依据，确保抗风柱在使用中的安全和稳定。
六、结论与建议1. 结论：根据以上计算和分析结果，得出抗风柱在16m高度下的结构稳定性和材料强度都满足使用要求。
在考虑风载荷和材料强度的情况下，抗风柱能够有效地抵抗风力对建筑物或其他工程结构的影响。
抗风柱设计
抗风柱设计抗风柱就是一根梁，无非是两段都是铰接，或是一端铰接一端固结，或者都是固结。
抗风柱受力的模型：大家可以清楚的看到，抗风柱只是承受一个均部的风荷载（如果考虑高度变化的话，其实应该是一个梯形荷载，就是下端小，上端大）。
这里还需要注意一个问题，就是抗风柱其实也是多少承担一些屋面梁的恒载和活载的。
不过我们通常的做法是不考虑屋面梁恒载和活载传递给抗风柱的。
而实际上，就是考虑也没有多少力量，轴向力对于抗风柱来说就无关紧要了。
（大家注意，我们一定要忽略一些对主体影响很小的因素，这样才能保证我们计算的简单化）抗风柱的计算要点：A需要参考的是轻钢规程附录的风荷载规定我们来简单解释下轻钢规程中的风荷载规定：轻型房屋钢结构的风荷载，是以我国现行国家标准《建筑结构荷载规范》为基础确定的。
计算这种房屋结构风荷载标准值时所需的风荷载体型系数，由于我国现有资料不完备，因此主要采用了美国金属房屋制造商协会《低层房屋体系手册》（）中有关小坡度房屋的规定。
分析研究表明，当柱脚铰接且刚架的小于和柱脚刚接且小于（例如，檐口高度为，刚架跨度分别小于和）时，采用规定的风荷载体型系数计GB50009MBMA 1996l/h 2.3l/h 3.0h 8m l 18m 24m GB50009算所得控制截面的弯矩，较按规定的体型系数计算所得值低，即严重不安全。
因此，需要采用的规定值。
手册中关于风荷载的规定，是在有国际权威性的加拿大西安大略大学边界层风动试验室，由美国钢铁研究会、美国和加拿大钢铁工业结构研究会等专业机构共同试验研究得出，是专门针对低层钢结构房屋的，内容全面且详尽，已为多国采用，并纳入国际标准。
手册规定的风荷载体型系数必须与以年一遇的最大英里风速为基础的速度风压配套使用。
因此转换到与我国荷载规范规定的以年一遇的平均最大风速为基础的基本风压㎡配套使用时，必须乘以的平均换算系数。
此外，美国规范规定，这遇风组合时，结构构件设计的允许应力可提高倍。
抗风柱计算书
#、#抗风柱计算书-------------------------------| 抗风柱设计|| || 构件：KFZ1 || 日期：2012/11/09 || 时间：09:09:59 |------------------------------------设计信息-----钢材等级：Q235柱距(m)：8.800柱高(m)：7.440柱截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*250*250*6*10*10铰接信息：两端铰接柱平面内计算长度系数：1.000柱平面外计算长度：7.440强度计算净截面系数：1.000设计规范:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》容许挠度限值[υ]: l/400 = 18.600 (mm)风载信息：基本风压W0(kN/m2)：0.400风压力体形系数μs1：1.000风吸力体形系数μs2：-1.000风压高度变化系数μz：1.000柱顶恒载(kN)：0.000柱顶活载(kN)：0.000考虑墙板荷载风载、墙板荷载作用起始高度y0(m)：0.000-----设计依据-----1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)2、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002) -----抗风柱设计-----1、截面特性计算A =6.6800e-003; Xc =1.2500e-001; Yc =1.5000e-001;Ix =1.1614e-004; Iy =2.6047e-005;ix =1.3186e-001; iy =6.2444e-002;W1x=7.7428e-004; W2x=7.7428e-004;W1y=2.0837e-004; W2y=2.0837e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 3.520抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -3.5203、墙板荷载计算墙板自重(kN/m2) : 0.200墙板中心偏柱形心距(m): 0.260墙梁数: 6墙梁位置(m) : 1.000 1.500 3.000 4.500 6.000 7.000竖向荷载(kN) : 2.200 1.760 2.640 2.640 2.200 1.267附加弯矩(kN.m): -0.572 -0.458 -0.686 -0.686 -0.572 -0.3294、柱上各断面内力计算结果△组合号1：1.35恒+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)：0.000 -0.372 0.029 0.275 -0.097 0.458 0.086轴力(kN) ：22.388 21.952 18.546 15.734 15.298 11.297 10.861断面号：8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)：-0.285 0.270 -0.102 0.299 -0.073 0.000轴力(kN) ：10.425 6.425 5.989 2.583 2.147 0.000△组合号2：1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)：0.000 -10.749 -18.918 -25.329 -30.395 -32.743-34.021轴力(kN) ：19.900 19.513 16.485 13.986 13.598 10.042 9.655断面号：8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)：-33.404 -30.069 -25.664 -18.678 -10.484 0.000轴力(kN) ：9.267 5.711 5.324 2.296 1.908 0.000△组合号3：1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)：0.000 -6.582 -11.340 -15.100 -18.272 -19.483 -20.382轴力(kN) ：19.900 19.513 16.485 13.986 13.598 10.042 9.655断面号：8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)：-20.144 -17.946 -15.435 -11.101 -6.316 0.000轴力(kN) ：9.267 5.711 5.324 2.296 1.908 0.000△组合号4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)：0.000 10.088 18.969 25.818 30.223 33.558 34.175轴力(kN) ：19.900 19.513 16.485 13.986 13.598 10.042 9.655断面号：8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)：32.897 30.549 25.483 19.209 10.354 0.000 轴力(kN) ：9.267 5.711 5.324 2.296 1.908 0.000△组合号5：1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)：0.000 5.921 11.392 15.588 18.099 20.298 20.536轴力(kN) ：19.900 19.513 16.485 13.986 13.598 10.042 9.655断面号：8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)：19.637 18.425 15.253 11.631 6.186 0.000 轴力(kN) ：9.267 5.711 5.324 2.296 1.908 0.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 18.332风吸力作用(kN): -18.3325、抗风柱强度验算结果控制组合：4设计内力：弯矩(kN.m)：34.175; 轴力(kN)：19.900抗风柱强度计算最大应力比: 0.208 < 1.0抗风柱强度验算满足。
抗风柱设计
抗风柱设计
一、轻型门式钢刚架（模块）
1、设计－围护/围护结构计算＞抗风柱计算
2、抗风柱设计面板
1）基本信息
抗风柱高（同一面按高柱数计算）
抗风间距（按设计数值）
钢材型号（Q235）
抗风柱截面（可选择可修改数值）
2）恒载信息：
恒载均布值（KN/m2）（设计数值）
3）风荷载
建筑形式（封闭式、部分封闭式）
分区（中间区、边缘带）
地面粗糙度（B）
基本风压（KN/m2）（设计数值）
高度变化系数（1），迎风面体形系数（1），背风面体形系数（-1.1）这三项可以不改
二、计算
1、优化
2、优先
3、修改－校核，反复修改－校核合格经济。
（应力/强度控制在0.8左右）。
抗风柱的计算
上两期栏目中我们分别介绍了STS软件工具箱中一些新增的功能，这期我们针对抗风柱的计算来看看它在工具箱中的应用。
实际工程设计中，抗风柱从受力上来说，一般有这样两种类型：
一、仅承担山墙风荷载，不承担屋面竖向力
这种类型的抗风柱通常我们在平面整体模型中按偏心方式输入，做在边榀刚架之外，与刚架梁侧面连接，当然也有的设计人员采用抗风柱不设置偏心，抗风柱顶与刚架梁底采用弹簧片连接方法。
对于前一种做法，可以在STS的门式刚架“屋面、墙面设计”中设置抗风柱（如下图），
之后点取“抗风柱计算和绘图”（如下图）
……
或者直接在工具箱中完成计算与施工图。
对于后一种做法，暂时只能在工具箱中完成抗风柱的计算。
二、承担山墙风荷载，同时作为边榀刚架的摇摆柱承担屋面竖向力。
对于这类兼当摇摆柱的抗风柱设计过程分如下几步来完成：
第一步，含摇摆柱的边榀刚架建模分析：
该边榀刚架的分析建模中一定要把兼当摇摆柱的抗风柱建进来，进行边榀刚架平面内受力分析。
二维计算分析完成以后，从分析结果中获取恒、活荷载作用下抗风柱承担的竖向荷载。
获取方法：
……
对于活载作用，抗风柱顶承担的轴力通过如下途径获得：。
门式钢架抗风柱计算书
门式钢架抗风柱计算书抗风柱计算书设计资料抗风柱采用 H-390*198*6*8 截面，材料为 Q235;抗风柱高度为6m抗风柱间距为4m；绕3轴计算长度为6m绕2轴计算长度为6m柱上端连接类型为铰接；柱下端连接类型为铰接；风载、墙板作用起始高度为om净截面折减系数为 0.98 ；抗风柱挠度限值为：L/400 ；3 轴刚度限值为150； 2轴刚度限值为150；抗风柱2轴方向承受风载；采用《钢结构设计规范GB 50017-2003》进行验算; 以下为截面的基本参数：A(cm "2)=55.57人4I x(cm )=13819 i x(cm)=15.77A3W x(cm )=708.7A4I y(cm )=1036 i y(cm)=4.32A3W y(cm )=104.6:.荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L)、风压力工况(W1)、风吸力工况(W2)；强度稳定验算时考虑以下荷载工况组合：1.2D+1.4L1.2D+1.4W1 1.2D+1.4W21.2D+1.4L+0.84W11.2D+0.98L+1.4W11.2D+1.4L+0.84W21.2D+0.98L+1.4W21.35D+0.98L挠度验算时考虑以下荷载工况组合:D+LD+L+0.6W1D+W1+0.7LD+L+0.6W2D+W2+0.7L恒载：抗风柱自0.436225kN/m风载：基本风压：A20.55kN/m风压力的体型系数1，风吸力体型系数(-1)，柱顶风压高度变化系数 1 阵风系数为1;风压综合调整系数 1.05 ；柱顶风压力标准值：1X 1X 1X 1.05 X 0.55=0.5775kN/m "；柱顶风吸力标准值：A2(-1) X 1X 1X 1.05 X 0.55=( -0.5775)kN/m ；三.验算结果一览压弯强度验算最不利工况为：1.2D+0.98L+1.4W1 最不利截面位于高度3000m 处轴力：N= 1.5708kN绕 x 轴弯矩：M= 14.553kN ?m 计算Y ：截面塑性发展系数 Y 2 = 1.2 Y 3=1.05 验算强度：考虑净截面折减：nx=694.526cm A3A3ny=102.508cmA2n=54.4586cm215 通过 y轴受剪强度 1.2D+0.98L+1.4W2 4.92395 125 通过整稳1.2D+1.4W1 34.6541 215通过翼缘宽厚比 1.2D+1.4W1 10.37513通过腹板高厚比1.2D+1.4W1 5880通过2 轴挠度D+W1+0.7L1.38491 15通过2轴长细比 - 138.889 150通过 3细比 38.0469 150压弯强度 1.2D+0.98L+1.4W120.2445通过轴长(7 1=1.5708/54.458(7 2=1.5708/54.4586"=1.5708/54.4586d 4=1.5708/54.458620.2445 W 215，合格!6X 10+(14.553)/694.526/1.05 X 10+(14.553)/694.526/1.05 X 10 -(14.553)/694.526/1.05x 10 x 10 x 10 x 10 A3A2=20.2445N/mmA3A2 =20.2445N/mmA3=(-19.6676)N/mm A3 A2A2y 轴受剪强度验算最不利工况为：1.2D+0.98L+1.4W2 最不利截面位于高度6000m 处剪力：V= (-9.702)kNT =( - 9.702) X 420.804/0.6/13819 X 10=( -4.92395)N/mm4.92395 W 125，合格!A2六.整稳验算最不利工况为：1.2D+1.4W1区段内最大内力为：轴力：N= 3.14121kN绕 x 轴弯矩：M= 14.553kN ?m计算$ b ：双轴对称截面：n b =0 等截面工字形简支梁 3 b 计算：受压翼缘无支撑长度：I i =6000mm 受压翼缘宽度：b i =198mm 受压翼缘厚度：t i =t f =8mmE =(l i *t i )/(b i *h)=(6000 X 8)/(198 X 390)=0.621601 跨中无侧向支承，均布荷载作用在上翼缘E <=2.0,3 b =0.69+0.13 X 0.621601=0.77 0808人2人2人2 A0 5$ b =3 b *(4320/ 入 y )*(A*h/W x )*{[1+(入 y *t 1)/(4.4*h)] .+n b }*(235/fy)A2=0.770808 X (4320/138.889 ) X (5557 X 390/708667) XA2A2 A0 5{[1+(138.889 X 8) /(4.4 X 390) ] .+0} X (235/235)=0.62891 $ b >0.6 :$ b A'=1.07- 0.282/ $ b =1.07-0.282/0.62891=0.621605 取$ b =$ b A'=0.621605 计算Y ：截面塑性发展系数 Y 2 = 1.2 Y 3=1.05 验算x 轴整稳：计算x 轴方向的轴压稳定系数：轴压稳定系数： b 类截面a i =0.65 a 2=0.965 a 3=0.3正则化长细比：入 n =(f y /E) . *(入 / n )=(235/2.06e +005) .X (38/3.14)=0.409 入 n =0.409>0.215A2A2A2 A2A2 A0 5$ =1/(2 入 n ){( a 2+ a 3 入 n + 入 n )-[( a 2+ a 3 入 n + 入 n ) -4 入 n ] }A2A2=1/(2 X 0.409 ) X {(0.965+0.3 X 0.409+0.409 )A2 A2A2 A0 5- [(0.965+0.3 X 0.409+0.409 ) -4X 0.409 ] .}=0.906 $ x =0.906 3 m =1N ex =3.14 X 3.14 X 2.06e+005 X 55.6/38/38/1.1/10=7.1e+003kN Y x =1.05A3d i =c 2=3.14e+003/0.906/55.6 X 10+(1*14.6)/709/1.05/(1- 3.14/7.1e+003 X 0.8) X 10 =2A20.2N/mmA3d 3=d 4=3.14e+003/0.906/55.6 X 10 -(1*14.6)/709/1.05/(1-3.14/7.1e+003 X 0.8) X 10 =(-18.9)N/mm验算y 轴整稳：计算y 轴方向的轴压稳定系数: 轴压稳定系数： b 类截面a 1=0.65a 2=0.965=0.349入 y=6e+003/43.2=139 3 tx=1 n =1.0 Y y =1.2 0 b=0.622 3 my =1ey=3.14 X 3.14 X 2.06e+005 X 55.6/139/139/1.1/10=532kNA2d i =c 2=3.14e+003/0.349/55.6 X 10+(1*14.6)/709/0.622) X10 =34.7N/mmA3d 3=d 4=3.14e+003/0.349/55.6 X 10 -(1*14.6)/709/0.622) X10 =(-32.4)N/mm34.7 W 215，合格!最不利工况为：1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m 处轴力：N= 2.75kN绕x 轴弯矩：M= 6.37kN ?m 剪力：=(-7.28)kN截面塑性发展系数 Y 2 = 1.2 Y 3=1.05翼缘宽厚比：b o /T f1 =83/8=10.4 翼缘宽厚比限值：[b o /t]=13.000 X (235/f y ) A0.5=13 10.4 W 13，合格!八.腹板高厚比验算最不利工况为：1.2D+1.4W1 最不利截面位于高度 750m 处轴力：N= 2.75kN绕x 轴弯矩：M= 6.37kN ?m剪=(-7.28)kNA2a 3=0.3正则化长细比：入n =(f y /E) 入 n =1.49>0.215A2A2A2 A2A2 A0 50 =1/(2 入 n ){( a 2+ a 3 入 n + 入 n )-[( a 2+ a 3 入 n + 入 n )4 X n ] }A ?A ?=1/(2 X 1.49 ) X {(0.965+0.3 X 1.49+1.49 ) A0 5 A0 5 .*(入 / n )=(235/2.06e+005).XA2- A ?A0.5A2七. 翼缘宽厚比验算截面塑性发展系数Y 2 = 1.2Y3=1.05腹板计算高度：h o=348 mm 腹板高厚比：h o/T w=348/6=58 腹板高厚比限值：[h o/t]=8O58W 80，合格!九.2轴挠度验算最不利工况为： D+W1+0.7L 最不利截面位于高度 3000m处挠度为：1.38mm1.38 W 15，合格!十.2轴长细比验算2轴长细比为：6e+003/43.2=139 139W 150,合格！十^一. 3轴长细比验算3轴长细比为：6e+003/158=38 38< 150,合格！。
10#、11#抗风柱计算书
△ 组合号 4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活
断面号 ： 1 2 3 4 5 6 7
设计内力：弯矩(kN.m)：34.175; 轴力(kN)：19.900
平面外计算长度(m)：7.440
抗风柱平面外长细比λy:119
轴心受压稳定系数φy：0.382
受弯整体稳定系数φb：0.822
抗风柱平面外稳定计算最大应力(N/mm2): 61.505 < f=215.000
风吸弯矩(kN.m)： 23.468 21.849 18.191 13.752 7.388 0.000
抗风柱挠度计算结果:
Ix =1.1614e-004; Iy =2.6047e-005;
ix =1.3186e-001; iy =6.2444e-002;
W1x=7.7428e-004; W2x=7.7428e-004;
W1y=2.0837e-004; W2y=2.0837e-004;
2、风载计算
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| 抗风柱设计 |
| |
----- 设计信息 -----
钢材等级：Q235
柱距(m)：8.800
柱高(m)：7.440
柱截面：焊接组合H形截面:
H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*250*250*6*10*10
铰接信息：两端铰接
断面号 ： 8 9 10 11 12 13
弯矩(kN.m)： 32.897 30.549 25.483 19.209 10.354 0.000
抗风柱计算书
抗风柱计算书验算规范《G B 50017-2003 钢结构设计规范》《C ECS 102 ： 2002 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》《GB 50009-2001建筑结构荷载规范》构件几何信息柱高： 10.2m抗风柱间距：6m柱顶节点：铰接柱脚节点：铰接截面特性：焊接H 型钢 H400x200x6x82A n = 5504 mmI x = 15.126x 10 7 mm 4 W x = 7.563 x 10 5 mm 3 i = 165.8 mm= 1.067 x 10 7 mm W y = 1.067 x 10 mm 3 x = 44.0 mm5 i yI y 4λx = 61.5 λy = 68.2 （计算长度取隅撑间距 3.0m ）材料特性材料牌号： Q235B屈服强度fy： 235.0 MPa抗拉强度设计值f：215.0 MPa抗剪强度设计值fv：125.0 MPa弹性模量E： 206000.0 MPa荷载信息2抗风柱承受山墙墙板重量：恒载0.60 kN/m2风荷载：基本风压W 0 = 0.65 kN/m地面粗糙度： B 类风载体型系数：+1.0 （风压） -1.0 （风吸）高度变化系数： 1.0内力计算计算简图如图所示.轴向力N = 0.6 x 10.2 x 6 = 36.72kN风压力q = 1.0 x 1.0 x 0.65 X 1.05 x 6 =4.095 kN/m“ 1.2 恒载 +1.4 风载”组合：轴力N = 36.72 x 1.2 = 44.064 kN跨中弯矩M = 1.4 x 4.095 x 10.22/ 8 = 74.56 kN.m构件强度验算截面塑性发展系数x = 1.05 “1.2 恒载 +1.4 风载”组合：N M x101.9 MPa < 215 MPa满足A n x W x平面内整体稳定验算弯矩平面内轴心受压构件稳定系数x = 0.800截面塑性发展系数x = 1.05等效弯矩系数mx = 1.0“1.2 恒载 +1.4 风载”组合：N Mmx x 105.1MPa < 215 MPa 满足x A (1 0.8 Nx W x )N ' Ex平面外整体稳定验算弯矩平面外轴心受压构件稳定系数y = 0.762受弯构件整体稳定系数 b = 0.964截面影响系数= 1.0等效弯矩系数tx = 1.0“1.2 恒载 +1.4 风载”组合：N tx M x112.8MPa < 215 MPa满足y A b W x局部稳定验算翼缘：受压翼缘外伸部分 b / t = 12.125<15235/ f y=15满足腹板0=2.0h0 / t w = 64 < [4800.526.2] 235/ f y= 100.6满足挠度验算按标准组合“ 1.0 恒载 +1.0 风载”/ L5qL3 / (384EI ) = 1 / 551 < 1 / 400满足。
抗风柱设计计算书
抗风柱设计计算书-------------------------------| 抗风柱设计 || || 构件：KFZ1 || 日期：8/13/2007 || 时间：14:41:57 |------------------------------------ 设计信息 -----钢材等级：Q235柱距(m)：5.500柱高(m)：7.880柱截面：焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=250*200*200*6*8*8 铰接信息：两端铰接柱平面内计算长度系数：1.000柱平面外计算长度：4.000强度计算净截面系数：0.950设计规范:《钢结构设计规范》容许挠度限值[υ]: l/400 = 19.700 (mm)风载信息：基本风压W0(kN/m2)：0.368风压力体形系数μs1：1.000风吸力体形系数μs2：-1.000风压高度变化系数μz：0.000柱顶恒载(kN)：4.400柱顶活载(kN)：8.800考虑墙板荷载风载、墙板荷载作用起始高度 y0(m)：0.000----- 设计依据 -----1、《建筑结构荷载规范》 (GB 50009-2001)2、《钢结构设计规范》 (GB 50017-2003)----- 抗风柱设计 -----1、截面特性计算A =4.6040e-003; Xc =1.0000e-001; Yc =1.2500e-001; Ix =5.3275e-005; Iy =1.0671e-005;ix =1.0757e-001; iy =4.8143e-002;W1x=4.2620e-004; W2x=4.2620e-004;W1y=1.0671e-004; W2y=1.0671e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 0.000抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): 0.0003、墙板荷载计算墙板自重(kN/m2) :0.120墙板中心偏柱形心距(m):0.125墙梁数 : 4墙梁位置 (m) : 1.400 2.900 4.400 5.900竖向荷载 (kN) : 1.419 0.990 0.990 1.148附加弯矩(kN.m): -0.177 -0.124 -0.124 -0.1444、柱上各断面内力计算结果△组合号 1：1.35恒+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.064 -0.128 0.048 -0.016 0.087 0.023 轴力(kN) ：24.523 24.205 23.887 21.653 21.334 19.679 19.361断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.126 0.062 0.192 0.128 0.064 0.000轴力(kN) ： 17.706 17.388 15.519 15.201 14.882 14.564△组合号 2：1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：22.757 22.474 22.191 20.205 19.922 18.451 18.168断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 16.697 16.414 14.753 14.470 14.187 13.904△组合号 3：1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号： 1 2 3 4 56 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：26.453 26.170 25.887 23.901 23.618 22.147 21.864断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 20.393 20.110 18.449 18.166 17.883 17.600△组合号 4：1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：22.757 22.474 22.191 20.205 19.922 18.451 18.168断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 16.697 16.414 14.753 14.470 14.187 13.904△组合号 5：1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号： 1 2 3 4 5 6 7弯矩(kN.m)： 0.000 -0.057 -0.114 0.042 -0.015 0.077 0.020 轴力(kN) ：26.453 26.170 25.887 23.901 23.618 22.147 21.864断面号： 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m)： 0.112 0.055 0.171 0.114 0.057 0.000轴力(kN) ： 20.393 20.110 18.449 18.166 17.883 17.600柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 0.000风吸力作用(kN): 0.0005、抗风柱强度验算结果控制组合：3设计内力：弯矩(kN.m)：0.171; 轴力(kN)：26.453抗风柱强度计算最大应力(N/mm2):6.449 < f=215.000抗风柱强度验算满足。
抗风柱平面内计算长度系数
抗风柱平面内计算长度系数摘要：1.抗风柱的定义和作用2.抗风柱的计算长度系数3.抗风柱计算长度系数的取值方法4.抗风柱计算长度系数的实际应用5.结论正文：一、抗风柱的定义和作用抗风柱是指在建筑物中承受风载荷的柱子，其主要作用是保证建筑物在风荷载作用下的稳定性。
抗风柱通常位于建筑物的外围，承受风荷载的主要作用力，并将其传递到基础或其他支撑结构上。
在钢结构建筑中，抗风柱通常采用钢柱或钢管混凝土柱等结构形式。
二、抗风柱的计算长度系数抗风柱的计算长度系数是指在计算抗风柱稳定性时，将实际结构长度与计算长度进行比较的系数。
根据钢结构设计规范，抗风柱的计算长度系数一般取值为1.5。
三、抗风柱计算长度系数的取值方法在实际工程中，抗风柱的计算长度系数的取值方法一般分为以下两种：1.对于平面内计算长度系数，通常采用钢结构设计规范中规定的计算方法，即取实际长度的1.5 倍作为计算长度。
2.对于平面外计算长度系数，需要根据实际情况来确定。
一般情况下，如果采用有侧移的计算模型，则计算长度系数由程序自动按照钢结构规范计算给出；如果采用无侧移的计算模型，则需要自己输入平面外计算长度系数，通常取平面外侧向支撑点的间距。
四、抗风柱计算长度系数的实际应用在实际工程中，抗风柱的计算长度系数对结构的稳定性和经济性都有重要影响。
取值过大会导致结构过于保守，浪费材料；取值过小则可能导致结构不稳定，影响安全。
因此，在确定抗风柱的计算长度系数时，需要综合考虑结构的实际情况、设计要求和经济性等因素。
五、结论抗风柱的计算长度系数是钢结构设计中一个重要参数，其取值方法需要根据实际情况和设计要求来确定。
抗风柱的风荷载体型系数
抗风柱的风荷载体型系数
抗风柱的风荷载体型系数是指抗风柱受到风荷载时所产生的阻力与风荷载的比值。
根据国家标准《建筑抗风设计规范》（GB 50009-2012）中的
规定，抗风柱的风荷载体型系数一般可以查询相关的查表结果，也可以通过计算获得。
具体取值取决于抗风柱的几何形状、表面粗糙度以及安装方式等因素。
根据规范中的计算方法，抗风柱的风荷载体型系数可以分为两种：平直抗风柱和嵌入抗风柱。
对于平直抗风柱，其风荷载体型系数的计算公式为：
Cf = (Γf * Aw) / (H * b)
其中，Cf为风荷载体型系数，Γf为风场调整系数，Aw为平直抗风柱的参考面积，H为平直抗风柱的高度，b为平直抗风柱
的宽度。
对于嵌入抗风柱，其风荷载体型系数的计算公式为：
Cf = (Γf * Aw) / (D * H)
其中，Cf为风荷载体型系数，Γf为风场调整系数，Aw为嵌入抗风柱的参考面积，D为嵌入抗风柱的等效直径（取最大外径），H为嵌入抗风柱的高度。
需要注意的是，不同的抗风柱形状和安装方式，其风荷载体型
系数的计算方法和取值也会有所差异。
因此，在实际设计过程中，需要根据具体情况进行计算和确定。
抗风柱筒支钢筋计算带公式
简 支 钢 梁 计 算基本数据输入:梁跨度： l=8900mm梁间距a=6000mm钢材：Q 345f =315N/mm 2fv =185N/mm 2 上翼缘：b 1=200mm t 1=8mm 下翼缘：b 2=200mm t 2=8mm 腹 板：h w =280mm t w =6mm即: 断面BH 296x6x200x8x200x8截面特性计算：钢梁截面：A 0=4880mm 2 重量38.3kg/m钢梁中和轴的位置：y 0=148mm钢梁对X轴截面惯性矩：I z =7.73E+07mm 4 钢梁上翼缘的弹性抵抗矩：W 1x = 5.23E+05mm 3 钢梁下翼缘的弹性抵抗矩：W 2x = 5.23E+05mm 3钢梁对Y轴截面惯性矩：I y = 1.07E+07mm 4i y =49.6 mm y =179.5上翼缘对Y 轴的惯性矩：I 1= 6.67E+06mm 4 下翼缘对Y 轴的惯性矩：I 2= 5.33E+06mm 40.56 截面不对称影响系数：0.090.60 工字形截面简支梁的系数0.77 0.29 0.292.截面验算：（1）弯矩及剪力的验算：=+=211I I I b α=-=)12(8.0b b αη=bβ==hb t l 111ξ=bφ='bφλ钢梁自重：0.00KN/m恒载：0.00KN/m2=0.00KN/mg1k活载：q c=0.7KN/m2p k= 4.32KN/m p= 6.05KN/m 弯矩：M=59.88KN·m剪力：V=26.91KN（2）钢梁的强度、稳定和挠度的验算：钢梁上翼缘应力：σ1=114.58N/mm2钢梁下翼缘应力：σ2=114.58N/mm2钢梁剪应力：τ=16.02N/mm2挠度：w=22.1mmw/l=1/402。
混凝土抗风柱计算
2
3.01 KN.m
As1=MⅡ/0.9fy.h0= As'=ρ minB*h0= AS1=
16.96 14782.50 14783 821.25
mm2 mm2 mm2 mm2/m
0.85 m
a'=b+0.1= b'=h1+0.1=
0.7 m 0.9 m P=Pmin+(Pmax-Pmin)x(L-a1)/L= 42.35 162.24 KN G=
kpa
MⅠ＝a1 〔（2S+a')(Pmax+P-2G/A)+(Pmax-P)S]/12 = 9.29 KN.m MⅡ＝(S-a')2(2L+b')(Pmax+Pmin-2G/A)/48 = 五：配筋计算 As1=MⅠ/0.9fy.h0= As'=ρ minB*h0= AS1= 52 2135 2135 821.25 mm2 mm2 mm2 mm2/m
抗风柱基础计算 一：数据输入 1.地基承载力特征值fak= 基础埋深d= 承载力深度修正系数η d＝ 承载力宽度修正系数η b= 估算基础宽度S= 估算基础长度L= 基础高度H= 基底以上土平均容重γ m＝ 抗风柱处山墙高Hw= 墙体容重γ q= 墙体厚ht= 3.材料信息 混凝土强度等级 钢筋强度等级: 最小配筋率：ρ min= 钢筋保护层厚度 二：输出信息 1.材料信息 混凝土轴心抗压设强度计值fc = 钢筋等级fy= 2.fa=fak+η bγ (b-3)+η dγ m= 3.荷载信息 3.1轴力信息 下柱自重GC1=25bh1= 上柱自重GC2=25BH2= 基础范围墙重Gw=SHwγ q= Fk=GC1+GC2+GW= 基底以上土和基础自重G= 3.2弯矩信息 MA= e1=(h1-h2)/2= e2=(ht+h1)/2= MG=GC1e1+Gwe2= Mk=MA+MG= 3.3剪力信息 VK=VA= Mv=Vk(d-1)= 三：地基承载力复核 基底面积A=SL= 基底面积矩W=SL2/6= e=(Mk+Mv)/(Fk+G)= L/6= e<L/6 Pkmax=(Fk+G)/A+(Mk+Mv)/W= Pkmin=(Fk+G)/A-(Mk+Mv)/W= Pk=(Pmax+Pmin)/2= 27.42 kpa 44.91 kpa 36.17 kpa <1.2fak,满足 <fak,满足 -23.40 KN -23.40 KN.m 42.12 KN.m 0m 0.52 m -44.3456 KN.m -2.23 KN.m
抗风计算书模板
西南交通大学第四届研究生结构设计竞赛设计理论方案作品名称参赛编号组长姓名武玉兴班级13级桥梁2班学号队员姓名易敬班级13级桥梁2班学号******** 队员姓名李豹班级13级桥梁2班学号******** 联系电话目录一设计说明书 (3)1 设计概况 (3)1.1设计题目 (3)1.3 设计材料 (3)1.4 设计要求 (3)1.5使用工具 (3)2方案构思 (4)2.1 结构类型简介 (4)2.2 结构受力特点 (4)2.3结构选型 (4)3 制作流程 (5)4特色处理 (5)二方案设计图 (5)三计算说明书 (7)1模型的整体受力计算 (7)3静力计算结果分析 (8)3.1结构变形图 (8)3.2结构轴力图 (8)3.3.结构弯矩图 (9)3.4.底部弯矩图 (9)4结构动力特性 (10)5 结构优化处理方案 (11)一设计说明书1 设计概况1.1设计题目本次竞赛题目为以高墩大跨桥梁为工程背景的T型悬臂刚构模型的结构设计与制作。
竞赛内容包括：结构设计、结构模型制作、作品介绍与答辩、模型风洞试验。
其中模型加载项目包括0.5kg的悬臂配重，风洞试验的风速分三级，分别为5.0m/s、7.5m/s、9.5m/s。
风向垂直于悬臂墩侧面。
1.3 设计材料提供的材料为桐木条（4×3mm）、铅发丝线和AB胶，另有挡风板和支座底板。
其中桐木条尺寸为：4mm×3mm×1200mm，挡风板规格尺寸为：200mm×200mm×3mm；木质底板规格为：250mm×250mm×10mm。
1.4 设计要求结构为高度1.2m（从结构顶面到模型底面），纵向长度1.2m的T型刚构，正负误差不超过1cm。
悬臂根部高度为12.6cm，悬臂末端高度为3cm，高度沿主梁长度直线变化。
梁宽B应满足80mm≤B≤160mm；桥墩沿纵桥向宽度（即迎风宽度）为100mm，横向向宽度与梁的宽度一致。
单层双跨钢结构厂房抗风柱和柱间支撑设计
工程概况本建筑物为生产车间，结构型式为轻型钢结构厂房。
生产车间长度108m ，柱距6m ，檐高12m ，跨度为21m+21m 两跨，屋面采用双坡形式，坡度为10%。
设计荷载及相关参数按规范选取。
现对抗风柱和柱间支撑进行设计。
1 抗风柱设计1.1荷载计算图1-1 抗风柱计算简图风荷载作用迎风面：00.8 1.0(0.55 1.1)7 3.388kN /m wk s z q B μμω==⨯⨯⨯⨯=背风面：'00.5 1.0(0.55 1.1)7 2.118kN /m wks z q B μμω==-⨯⨯⨯⨯=- 轻质墙面及柱自重 0.57 3.5kN /m q =⨯=1.2 柱截面选择柱子选用H400x300x12x14宽翼缘工字钢，钢材为Q235，其截面特性为：24343128.64cm ,31308.2cm ,1565.4cm ,15.6cm 6305.3cm ,420.4cm ,7.0cm x x x y y y A I W i I W i =======1.3 内力分析采用迎风面荷载计算(转化为设计值)22max 11 3.388 1.412.491.2kN m 881.4 3.512.460.76kN 113.388 1.412.429.41kN 22wk wk M q l N V q l ==⨯⨯⨯=⋅=⨯⨯===⨯⨯⨯=（）（）（）1.4 截面验算①构件强度验算362260.761091.210=57.69N/mm 215N/mm 12864 1.11565411.8x n x x N M A W σγ⨯⨯=+=+<⨯ ()32229.4110 6.59N/mm 125N/mm 40021412V w w V f h t τ⨯===<=-⨯⨯ 满足要求。
②稳定性验算取0.1,0.1==tx βη，0150cm y l =015021.437.0yy y l i λ=== 按b 类截面查表得：0.965y φ=2221.432351.07 1.07 1.0604400023544000235y yb f λφ=-⨯=-⨯=3612260.7610 1.091.2101.00.96512864 1.061565411.8=59.86N/mm 215N/mm tx x y b x N M A W βηφφ⨯⨯⨯+=+⨯⨯⨯<满足要求。
抗风柱平面内计算长度系数
抗风柱平面内计算长度系数
在结构力学中，抗风柱通常指的是建筑物中用来抵抗风荷载的柱子，长度系数是用来计算柱的承载能力的一个重要参数。
长度系数一般表示为（kL/r），其中k是柱的有效长度系数，L是柱的长度，r是柱的截面半径。
在平面内的柱子受到风荷载时，可以使用欧拉公式来计算长度系数。
在平面内稳定性的情况下，柱子的长度系数（kL/r）一般可以按照以下公式进行计算：
(kL/r)=sqrt((pi^2*E)/(λ^2*G))
其中，E代表弹性模量，G代表剪切模量，λ代表柱的等效长度。
这个长度系数的计算公式是用来评估柱子在平面内承受风荷载时的稳定状况的。
在实际工程中，需要根据具体的柱子参数和风载荷的情况来进行计算。
钢结构抗风柱如何计算
钢结构抗风柱如何计算
问：单层轻钢厂房跨度30米,应设几根抗风柱？
答：间距不宜超过6米。
可设4~5根。
不含两端钢架柱。
问：那抗风柱的平面外计算长度可以设为3米？我的檩条间距是1.5米，隅撑是间隔布置的。
还有就是我的支撑的长细比在PKPM中验算也过不去，我在网上查的是可以设为拉杆，但是2010版中我没找到在哪里可以设置
答：哪里的支撑？
问：柱间支撑
答：抗风柱的作用在于固定墙板，抵抗风荷载。
侧向力由钢架本身承担，不需要设置柱间支撑。
当本身长细比不满足时，可在适当位置设置刚性系杆。
钢构抗风柱计算书。
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抗风柱计算书
验算规范
《GB 50017-2003钢结构设计规范》
《CECS 102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》《GB 50009-2001建筑结构荷载规范》
构件几何信息
柱高：10.2m
抗风柱间距：6m
柱顶节点：铰接
柱脚节点：铰接
截面特性：焊接H型钢H400x200x6x8
A n = 5504 mm2
I x = 15.126x 107 mm4 W x = 7.563 x 105 mm3 i x = 165.8 mm I y = 1.067 x 107 mm4 W y = 1.067 x 105 mm3 i y = 44.0 mm
λx = 61.5 λy = 68.2（计算长度取隅撑间距3.0m）
材料特性
材料牌号：Q235B
屈服强度fy：235.0 MPa
抗拉强度设计值f：215.0 MPa
抗剪强度设计值fv：125.0 MPa
弹性模量E：206000.0 MPa
荷载信息
抗风柱承受山墙墙板重量：恒载0.60 kN/m2
风荷载：基本风压W0 = 0.65 kN/m2
地面粗糙度：B类
风载体型系数：+1.0（风压）-1.0（风吸）
高度变化系数：1.0
内力计算
计算简图如图所示.
轴向力N = 0.6 x 10.2 x 6 = 36.72kN
风压力q = 1.0 x 1.0 x 0.65 X 1.05 x 6 =4.095 kN/m
“1.2恒载+1.4风载”组合：
轴力 N = 36.72 x 1.2 = 44.064 kN
跨中弯矩M = 1.4 x 4.095 x 10.22 / 8 = 74.56 kN.m
构件强度验算
截面塑性发展系数x = 1.05
“1.2恒载+1.4风载”组合：
x n x x
N M A W γ+=101.9 MPa < 215 MPa 满足
平面内整体稳定验算
弯矩平面内轴心受压构件稳定系数x ϕ= 0.800 截面塑性发展系数x γ= 1.05 等效弯矩系数mx β= 1.0
“1.2恒载+1.4风载”组合： (10.8)'mx x x x x Ex N M N A W N βϕγ+=-105.1MPa < 215 MPa 满足
平面外整体稳定验算
弯矩平面外轴心受压构件稳定系数y ϕ= 0.762 受弯构件整体稳定系数b ϕ= 0.964 截面影响系数η= 1.0
等效弯矩系数tx β= 1.0
“1.2恒载+1.4风载”组合： tx x y b x
N M A W βηϕϕ+= 112.8MPa < 215 MPa 满足
局部稳定验算
翼缘：
受压翼缘外伸部分
b / t = 12.125< 满足 腹板
0α= 2.0
h 0 / t w
= 64 < 0[480.5αλ+- = 100.6 满足
挠度验算
按标准组合“1.0恒载+1.0风载” 3/5/(384)L qL EI δ== 1 / 551 < 1 / 400 满足。