钢结构抗风柱的设计样本
抗风柱设计(相关知识)
抗风柱设计 ||钢材等级:Q345柱距(m):8.000柱高(m):12.100柱截面:焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=400*200*220*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:7.000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 = 30.250 (mm)风载信息:基本风压W0(kN/m2):0.420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:1.050柱顶恒载(kN):0.000柱顶活载(kN):0.000墙板自承重风载作用起始高度 y0(m):1.100----- 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范》(GB 51022-2015) ----- 抗风柱设计 -----1、截面特性计算A =6.4800e-003; Xc =1.1000e-001; Yc =2.0602e-001; Ix =1.8694e-004; Iy =1.5547e-005;ix =1.6985e-001; iy =4.8982e-002;W1x=9.0740e-004; W2x=9.6371e-004;W1y=1.4133e-004; W2y=1.4133e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 3.528抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -3.5283、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 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.000轴力(kN) : 8.256 7.568 6.880 6.192 5.504 4.8164.128断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000轴力(kN) : 3.440 2.752 2.064 1.376 0.688 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 -24.902 -47.728 -65.554 -78.358 -86.139-88.899轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -86.638 -79.354 -67.048 -49.721 -27.371 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 -14.941 -28.637 -39.332 -47.015 -51.684-53.340轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -51.983 -47.612 -40.229 -29.832 -16.423 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 24.902 47.728 65.554 78.358 86.13988.899轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 86.638 79.354 67.048 49.721 27.371 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 14.941 28.637 39.332 47.015 51.68453.340轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 51.983 47.612 40.229 29.832 16.423 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 0.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 24.696风吸力作用(kN): -24.6964、抗风柱强度验算结果控制组合:4设计内力:弯矩(kN.m):88.899; 轴力(kN):7.339抗风柱强度计算最大应力比: 0.322 < 1.0抗风柱强度验算满足。
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。
钢结构抗风柱的设计
钢结构抗风柱的设计一、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。
图1为单层厂房透视图,我们从图中可以看一下抗风柱的位置情况:抗风柱虽然在《钢结构设计规范》和《门式刚架规范》中均未有专门条文介绍如何设计,但是作为结构受力构件,只要分析清楚它在结构体系中的受力状态,按照规范相关条文进行计算分析,并满足规范规定的构造要求,我们就能合理的设计出安全经济的抗风柱。
接下来我们就抗风柱的设计全面介绍如下:二、力学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。
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。
抗风柱计算书
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H400x200x6x82A n = 5504 mm7 4 5 3l x = 15.126x 10 mm W x = 7.563 x 10 mm i x = 165.8 mmI y = 1.067 x 10 7 mrn W y = 1.067 x 10 5 mrri i y = 44.0 mm 入x = 61.5 入y = 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 2:恒载0.60 kN/m风荷载:基本风压w= 20.65 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 10.2 2 / 8 = 74.56 kN.m构件强度验算三二二二计尊简團+组合截面塑性发展系数x= 1.05“ 1.2 恒载+1.4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 = 1.01.2恒载+1.4风载”组合:mxM x N x W X (1 0.8 ) 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:Ntx M x 卄口 112.8MPa < 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<15 235/ f y =15满足腹板0 = 2.0 h o / t w = 64 < [48 0 0.5 26.2] 235/ f y = 100.6 满足 挠度验算按标准组合“1.0恒载+1.0风载”/ L 5qL 3 /(384EI) = 1 / 551 < 1 / 400 满足(注:专业文档是经验性极强的领域,无法思考和涵盖全面,素材和资料部分 来自网络,供参考。
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。
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。
抗风柱计算书
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: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H400x200x6x8A n = 5504 mm2I x = 107 mm4 W x = x 105 mm3 i x = mmI y = x 107 mm4 W y = x 105 mm3 i y = mmλx = λy = (计算长度取隅撑间距)材料特性材料牌号:Q235B屈服强度fy: MPa抗拉强度设计值f: MPa抗剪强度设计值fv: MPa弹性模量E: MPa荷载信息抗风柱承受山墙墙板重量:恒载 kN/m2风荷载:基本风压W0 = kN/m2地面粗糙度:B类风载体型系数:+(风压)(风吸)高度变化系数:内力计算计算简图如图所示.轴向力N = x x 6 =风压力q = x x X x 6 = kN/m“恒载+风载”组合:轴力 N = x = kN跨中弯矩M = x x / 8 =构件强度验算截面塑性发展系数x =“恒载+风载”组合:x n x xN M A W γ+= 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= 截面塑性发展系数x γ= 等效弯矩系数mx β=“恒载+风载”组合: (10.8)'mx x x x x Ex N M N A W N βϕγ+=- < 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= 受弯构件整体稳定系数b ϕ= 截面影响系数η=等效弯矩系数tx β=“恒载+风载”组合: tx x y b xN M A W βηϕϕ+= < 215 MPa 满足局部稳定验算翼缘:受压翼缘外伸部分b / t = < 满足 腹板0α=h 0 / t w= 64 < 0[480.5αλ+- = 满足挠度验算按标准组合“恒载+风载” 3/5/(384)L qL EI δ== 1 / 551 < 1 / 400 满足。
柱间支撑吊车及抗风柱PPT课件
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三、计算软件的选择及应用:
1、计算软件选择: PKPM/钢结构/工具箱/吊车梁计算和施工图
2、计算参数的选择:见下图(吊车梁计算时,软件已自行考虑了βw系数及
动力系数。)
吊车梁类型要 根据吊车的吨 位和跨度等情 况选择
对于吨位较小, 吊车梁跨度较大 时,吊车梁的截 面主要以挠度控 制时,材质宜选 Q235钢
螺栓孔径及孔 距可以根据实 际情况选用
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制动桁架数 据需根据实 际情况输入
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如果吊车系统中设有走 道板,则吊车走道板上 的活荷载及灰荷载所引 起的内力值由此处输入; 吊车梁上的吊挂等荷载 引起的内力值也由此处 输入。
轻、中级工作制 吊车梁一般无需
疲劳验算。
(3)作用在房屋纵向的其他水平荷载,如固定于柱上的纵向管道设备的推 力H、地震水平荷载等,应按实际情况进行计算。
对于需进行抗震计算的厂房,柱间支撑杆件的截面应力比,不宜大于0.75。 《抗规》9.2.10
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a、采用PKPM工具箱
二、柱间支撑的计算
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b、采用MtsTool工具箱 1)计算软件选用 MtsTool工具箱/钢构件设计/支撑/柱间支撑 2)计算参数的选择:(具体见附图)
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6、柱间支撑的形式
1)柱间支撑的形式主要有下列四种:(1)十字形交叉支撑;(2)空腹式门 式支撑;(3)八字形支撑;(4)人字形支撑。2)门式刚架轻型房屋,当厂房 内无吊车,且抗震烈度不大于7°时,柱间支撑截面形式可以采用圆钢。
抗风柱计算书
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H400x200x6x8A n = 5504 mm2I 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 mmλx = 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 xN 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 xN 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= 2.0h 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。
钢板仓抗风柱施工方案
钢板仓抗风柱施工方案1. 引言钢板仓作为一种常见的储存结构,在工业、农业等领域得到广泛应用。
为了提高其抗风性能,抗风柱的设置非常重要。
本文将介绍钢板仓抗风柱的施工方案。
2. 抗风柱的选择抗风柱的材料通常采用Q235碳钢板材制作,具有良好的强度和耐候性。
选择抗风柱时,需要考虑以下因素:•抗风柱高度:根据设计要求和钢板仓的高度选择合适的抗风柱高度。
•抗风柱直径:直径太小会影响其抗风性能,直径太大会增加成本。
•抗风柱数量:根据钢板仓的大小和形状确定抗风柱数量。
3. 施工准备工作在进行抗风柱的施工之前,需要进行以下准备工作:•确定施工位置:根据设计要求,在钢板仓的周围确定抗风柱的位置。
•准备施工材料:包括抗风柱、螺栓、焊接材料等。
•资质准备:确保施工人员具备相关的技术资质,并了解安全施工要求。
4. 施工步骤4.1 定位抗风柱位置根据设计要求,在钢板仓的周围标定抗风柱位置,并使用标尺和锤子确保位置准确。
4.2 固定抗风柱基座使用螺栓将抗风柱基座固定在地基上,确保基座与地面完全接触,并进行水平校准。
4.3 安装抗风柱安装抗风柱时,将其插入基座中,并使用水平仪调整垂直度。
确保抗风柱直立且稳固。
4.4 进行焊接根据设计要求,对抗风柱与钢板仓进行焊接。
确保焊接质量良好,焊缝牢固。
4.5 进行细化处理对抗风柱进行表面处理,如喷涂防腐涂料,以提高其耐候性和使用寿命。
5. 结论钢板仓抗风柱的施工方案需要结合设计要求和工程实际,确保抗风柱的稳定性和耐久性。
在施工过程中,需要严格按照相关的安全规范进行操作,并对施工质量进行严格监控。
通过合理的施工方案和严谨的施工流程,钢板仓抗风柱能够有效提高钢板仓的抗风性能,确保储存物品的安全。
以上是钢板仓抗风柱施工方案的简要介绍,希望对相关人员有所帮助。
抗风柱计算结果
抗风柱计算结果------------------------------- | 抗风柱设计 | | | | 构件:KFZ1 | | 日期:2003/08/16 | | 时间:08:10:43 | ------------------------------------ 设计信息 -----钢材等级:Q345柱距(m):7.000柱高(m):12.500柱截面:焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=300*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:6.000风载信息:基本凤压W0(kN/m2):0.350风压力体形系数μs1:1.000风吸力体形系数μs2:-1.000凤压高度变化系数μz:1.140柱顶恒载(kN):0.000柱顶活载(kN):0.000墙板自承重----- 设计依据 -----1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)2、《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)----- 抗风柱设计 -----1、截面特性计算A =4.9040e-003; Xc =1.0000e-001; Yc =1.5000e-001;Ix =7.9681e-005; Iy =1.0672e-005;ix =1.2747e-001; iy =4.6649e-002;W1x=5.3121e-004; W2x=5.3121e-004;W1y=1.0672e-004; W2y=1.0672e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 2.793抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -2.7933、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 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kN) : 6.455 5.917 5.379 4.841 4.303 3.765 3.227断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000轴力(kN) : 2.690 2.152 1.614 1.076 0.538 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 -23.336 -42.428 -57.278 -67.885 -74.250 -76.371 轴力(kN) : 5.738 5.260 4.781 4.303 3.825 3.347 2.869断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -74.250 -67.885 -57.278 -42.428 -23.336 0.000轴力(kN) : 2.391 1.913 1.434 0.956 0.478 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 -14.001 -25.457 -34.367 -40.731 -44.550 -45.823 轴力(kN) : 5.738 5.260 4.781 4.303 3.825 3.347 2.869断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -44.550 -40.731 -34.367 -25.457 -14.001 0.000轴力(kN) : 2.391 1.913 1.434 0.956 0.478 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 23.336 42.428 57.278 67.885 74.250 76.371轴力(kN) : 5.738 5.260 4.781 4.303 3.825 3.347 2.869断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 74.250 67.885 57.278 42.428 23.336 0.000轴力(kN) : 2.391 1.913 1.434 0.956 0.478 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 14.001 25.457 34.367 40.731 44.550 45.823 轴力(kN) : 5.738 5.260 4.781 4.303 3.825 3.347 2.869断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 44.550 40.731 34.367 25.457 14.001 0.000轴力(kN) : 2.391 1.913 1.434 0.956 0.478 0.0004、抗风柱强度验算结果控制组合:2设计内力:弯矩(kN.m):-76.371; 轴力(kN):5.738抗风柱强度计算最大应力(N/mm2):138.092 < f=310.000抗风柱强度验算满足。
钢结构抗风柱的设计
钢结构抗风柱的设计之巴公井开创作一、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。
图1为单层厂房透视图,我们从图中可以看一下抗风柱的位置情况:抗风柱虽然在《钢结构设计规范》和《门式刚架规范》中均未有专门条文介绍如何设计,但是作为结构受力构件,只要分析清楚它在结构体系中的受力状态,依照规范相关条文进行计算分析,并满足规范规定的构造要求,我们就能合理的设计出平安经济的抗风柱。
接下来我们就抗风柱的设计全面介绍如下:二、力学分析抗风柱有三种安插方法:(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。
按这两种安插方法,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安插,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。
按这种安插方法,屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。
抗风柱同时承担竖向荷载和风荷载。
第一种安插方式即悬臂梁式。
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,抗风柱自己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,为防止不均匀沉降对结构受力形式的改变和晦气影响,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,采取较小的截面就能满足。
钢结构抗风柱计算书
28.6
kg/m
I z = 3.89E+07 mm W 2x = 3.11E+05 mm iy= λ y= 47.3 mm 169.3
W 1x = 3.11E+05 mm 3
3
I y = 2.93E+06 mm 4
上翼缘对Y轴的惯性矩: 下翼缘对Y轴的惯性矩:
I 1 = 6.67E+06 mm 4 I 2 = 1.46E+06 mm 4
2
6.30 KN ·m KN
KN/m
(2)钢柱的强度、稳定和挠度的验算:
钢柱上翼缘应力: 钢柱下翼缘应力: 钢柱剪应力: 挠度:
σ 1= σ 2=
τ= w= w / l=
161.83 N/mm 2 161.83 N/mm 2 18.10 N/mm 2 29.9 mm 1/ 267
满足 满足 满足 满足 满足
αb =
截面不对称影响系数:
I1 = I1 + I 2
l1t1 = b1 h
0.82 0.51 1.15 0.84 0.63 0.62
ηb =0.8(2 b −1 = α )
ξ =
工字形截面简支梁的系数
β
b
=
φ
φ
b
' b
=
=
编制:____________
第1页、共2页
核核______________
1810满足299mm满足267满足2钢柱的强度稳定和挠度的验算
工程名称:________________________
日期_____________________
钢结构抗风柱计算
基本数据输入:
柱高度跨度: 钢柱型材: 上翼缘: 下翼缘: 腹 板: Q b 1= b 2= h w= 235 125 125 232 mm mm mm
钢结构抗风柱计算书
6.30 KN ·m KN
KN/m
(2)钢柱的强度、稳定和挠度的验算:
钢柱上翼缘应力: 钢柱下翼缘应力: 钢柱剪应力: 挠度:
σ 1= σ 2=
τ= w= w / l=
161.83 N/mm 2 161.83 N/mm 2 18.10 N/mm 2 29.9 mm 1/ห้องสมุดไป่ตู้267
满足 满足 满足 满足 满足
工程名称:________________________
φ
' b
=
0.00 g 1k= 0.00 0.00 0.8 p= M= V= 50.40 25.20
日期_____________________
2.截面验算:
(1)弯矩及剪力的验算: 钢柱自重: 恒 活 载: 载: pk= 弯矩: 剪力: 4.50 KN/m qc= KN/m KN/m 2 KN/m KN/m
αb =
截面不对称影响系数:
I1 = I1 + I 2
l1t1 = b1 h
0.82 0.51 1.15 0.84 0.63 0.62
ηb =0.8(2 b −1 = α )
ξ =
工字形截面简支梁的系数
β
b
=
φ
φ
b
' b
=
=
编制:____________
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核核______________
编制:____________
第2页、共2页
核核______________
H=
8000
mm f= fv = t 1= t 2= t w=
柱间距B= 215 185 9 9 6
6000 N/mm N/mm mm mm mm
抗风柱的构造
抗风柱的构造:
1、柱脚连接方式:铰接与刚接,钢结构厂房的标准图中采用是半刚性连接,柱脚板无肋板。
采用铰接是基础设计计算简单,仅考虑轴力及剪力,基础较小;采用刚接,柱顶受风荷载较小,基础截面大。
2、柱顶连接构造有:A、柱顶直接与梁底相连,除承担风荷载外,还承担屋顶荷载;B、
柱顶直接梁底相连,连接外连接板螺栓孔为长条孔,不承担屋顶荷载,只承担风荷载及墙板自重;C:柱顶采用弹簧板与梁底相连,属于弹性连接;D、柱顶侧面设竖向还接板相连,标准图中采用此种连接做法。
3、抗风柱稳定构造:A抗风柱较高时,平面外稳定不满足时,柱中部加刚性系杆,降低平
面外计算长度,当然也可以加大柱截面宽度。
B、柱上下采用较接时,建议加柱间支撑,保障空间稳定,实际施工中,此问题重视不够。
C抗风柱顶对应部位一定要加刚性系杆,传递柱顶水平风荷载。
4、关于厂房四周(或于山墙)无墙板等维护结构时,是否设抗风柱,可以不设。
抗风柱设计
抗风柱设计 ||钢材等级:Q345柱距(m):8.000柱高(m):12.100柱截面:焊接组合H形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=400*200*220*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:7.000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 = 30.250 (mm)风载信息:基本风压W0(kN/m2):0.420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:1.050柱顶恒载(kN):0.000柱顶活载(kN):0.000墙板自承重风载作用起始高度 y0(m):1.100----- 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范》(GB 51022-2015) ----- 抗风柱设计 -----1、截面特性计算A =6.4800e-003; Xc =1.1000e-001; Yc =2.0602e-001; Ix =1.8694e-004; Iy =1.5547e-005;ix =1.6985e-001; iy =4.8982e-002;W1x=9.0740e-004; W2x=9.6371e-004;W1y=1.4133e-004; W2y=1.4133e-004;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 3.528抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -3.5283、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 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.000轴力(kN) : 8.256 7.568 6.880 6.192 5.504 4.8164.128断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000轴力(kN) : 3.440 2.752 2.064 1.376 0.688 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 -24.902 -47.728 -65.554 -78.358 -86.139-88.899轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -86.638 -79.354 -67.048 -49.721 -27.371 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 -14.941 -28.637 -39.332 -47.015 -51.684-53.340轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): -51.983 -47.612 -40.229 -29.832 -16.423 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 67弯矩(kN.m): 0.000 24.902 47.728 65.554 78.358 86.13988.899轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 86.638 79.354 67.048 49.721 27.371 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 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 14.941 28.637 39.332 47.015 51.68453.340轴力(kN) : 7.339 6.727 6.116 5.504 4.893 4.2813.669断面号: 8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 51.983 47.612 40.229 29.832 16.423 0.000轴力(kN) : 3.058 2.446 1.835 1.223 0.612 0.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 24.696风吸力作用(kN): -24.6964、抗风柱强度验算结果控制组合:4设计内力:弯矩(kN.m):88.899; 轴力(kN):7.339抗风柱强度计算最大应力比: 0.322 < 1.0抗风柱强度验算满足。
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钢构造抗风柱设计
一、简介设立在房屋构造两端山墙内,抵抗水平风荷载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、起整体加固作用钢筋混凝土梁简称为抗风横梁。
普通用于高耸、内部大空间、横墙少砖混构造房屋,如工业厂房、大型仓库等。
图1为单层厂房透视图,咱们从图中可以看一下抗风柱位置状况:
抗风柱虽然在《钢构造设计规范》和《门式刚架规范》中均未有专门条文简介如何设计,但是作为构造受力构件,只要分析清晰它在构造体系中受力状态,按照规范有关条文进行计算分析,并满足规范规定构造规定,咱们就能合理设计出安全经济抗风柱。
接下来咱们就抗风柱设计全面简介如下:
二、力学分析
抗风柱有三种布置办法:
(1) 即抗风柱柱脚与基本刚接,柱顶与屋架通过弹簧片连接。
(2) 即抗风柱柱脚与基本铰接,柱顶与屋架通过长圆孔连接板或弹簧片连接。
按这两种布置办法,屋面荷载所有由刚架承受,抗风柱不承受上部刚架传递竖向荷载,只承受墙体和自身重量和风荷载,成为名副其实“抗风柱”。
(3)按门式刚架轻钢构造布置,抗风柱与屋架梁刚接,与钢梁、钢柱一起构成门式刚架构造。
即抗风柱柱脚与基本铰接(或刚接),柱顶与屋架刚接。
按
这种布置办法,屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。
抗风柱同步承担竖向荷载和风荷载。
第一种布置方式即悬臂梁式。
重要特点是:抗风柱柱脚刚接,相称于咱们普通悬臂梁受力形式,抗风柱自身独立承受墙面传递风荷载。
在过去重屋面单层工业厂房中,由于抗风柱和厂房构造柱所承受竖向荷载差距较大,为避免不均匀沉降对构造受力形式变化和不利影响,普通需要释放竖向约束。
在轻钢厂房开始初期,咱们经常看到某些图纸中,在抗风柱顶部加设弹簧板,与主钢架连接,就是这种设计理念。
这种抗风柱重要特点是:
1)柱脚刚接;
2)截面依照实际状况,有时较大,有时就会很节约;
3)顶部弹簧板连接。
咱们当前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,这种抗风柱特点是:柱脚铰接、顶部与主钢架铰接,这种抗风柱受力形式简朴,采用较小截面就能满足。
风荷载通过抗风柱传递到主钢架,依托主钢架支撑体系承受水平风荷载。
在轻型钢构造厂房设计中,受力形式简朴,力传递途径明确。
重要特点是:
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。
这种抗风柱长处是:
1)受力形式简朴,截面较小;
2)铰接节点加工和安装比较以便,成本低;
3)充分发挥了整体构造承载能力,总体成本低。
咱们当前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一方面要满足《钢构造设计规范》中对于钢柱基本规定:
1、容许长细比
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:侧向支撑点之间距离,可取檩条之间距离,普通为3000m
2、挠度
抗风柱挠度。
由于抗风柱受弯作为控制受力,因此也要考虑挠度,《钢构造设计规范》中主钢架挠度限值为1/400L,《门式刚规》里面对于墙梁水平挠度规定是1/180。
四、节点构造
当咱们设计完截面尺寸后,开始要完毕施工图设计,下面简介惯用节点形式:
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,尚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条文,但是只要把它受力分析清晰,再依照有关条文即可设计出经济合理截面来。
同步依照建筑使用规定及条件,合理选取抗风柱受力形式,也是咱们合理设计核心。
以我个人近年钢构造设计工作经验:对于厂房抗风柱高度不是很高,就可以选取柱脚和柱顶都为铰接形式,可以得到比较经济截面;而对于高度比较高厂房,可选取柱脚刚接,减少计算长度,从而使截面经济性得以体现。