抗风柱计算
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。
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。
排架结构,混凝土抗风柱计算计算(2012年版规范)
7.48
KN
VB=R= VA=q*H-R= MC=R*Hc-0.5*q*Hc^2= MA=R*H-0.5*q*H^2=
7.48 12.50 5.01 -23.18
KN KN KN.m KN.m
上柱剪力 下柱剪力，对基础顺时针为正 柱截面变化处弯矩 （下柱弯矩）
五：截面配筋计算：(按单筋矩形截面计算) 1：上柱下截面，注：x=h0-（h0^2-2M/α
x/fy，考虑荷载组合
土强度等级，此处C30
相对受压区高度
、HRB400、HRB500钢筋
强度设计值，此处HRB400
计算配筋面积
最小配筋面积
还应与构造要求进行比较
-1
计算配筋面积
还应与构造要求进行比较
m m 墙自重
墙对基础的弯矩
矩MA+M墙-下柱基顶剪力*埋深
柱自重+墙自重
础顶部的剪力相同
）
单位KN/m2)
，GB50009-2012，8.4节
9-2012，表8.3.1查得，无单位
09-2012，表8.2.1查得，无单位
压，KN/m2
般是抗风柱柱距，单位m
KN/m
海岸、湖岸及沙漠地区； 有密集建筑群的城市市区； 09-2012，8.2.1）
上柱高
柱高，至基础顶面）
全高，至基础顶面） （柱截面宽） （下柱截面高)
排架结构，混凝土抗风柱计算（变阶柱）
一：风荷载计算(GB50009-2012,8.1.1条，W k=BzusuzWo，Wk单位KN/m2)
Bz= 1 0.8 1 0.45 6 2.16 高度z处的风振系数，GB50009-2012，8.4节 风荷载体型系数，GB50009-2012，表8.3.1查得，无单位 风压高度变化系数，GB50009-2012，表8.2.1查得，无单位 基本风压，KN/m2 迎风面宽度，一般是抗风柱柱距，单位m KN/m
抗风柱计算书
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 15.25311.631 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。
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。
抗风柱截面计算
g= 45.53 iy= 47.97
Kg/m mm
1.3348E+07 mm4
其中ymax=h/2=
100 mm
所以 σ
72.6 N/mm2 ≤ f = 315 N/mm2
即A点满足强度要求。 ② 验算B点强度 B点正应力σ b= h'/h*σ
max=
65.35
N/mm2
max=Mymax/(φb*I)=
128.6 N/mm2 ≤ f = 315 N/mm2
综上所得：抗风柱截面 H 200 X 200 X 1
抗风柱截面计算
1.4
第2页共2页
B点剪应力τ b= VSb/Itw 其中Sb=b/2*(h*t-t2)= 1.900E+05 mm2 所以τ b= 6.13 N/mm2
2 2 b +3τ b )
B点折算应力为：SQR(σ 即B点满足强度要求。 ③ 验算C点强度 C点正应力σ c= 0 N/mm2 C点剪应力τ c= VSc/Itw
=
66.2 N/mm2 ≤ f = 315 N/mm2
其中Sc=tW/2*(h/2-t)2+b/2*(ht-t2) = 2.305E+05 mm2 所以τ c= 7.44 N/mm2 ≤ fv = 185 N/mm2 即C点满足强度要求。 五、 验算柱中挠度 挠度 fc=5q风L4/(384EI)= 21.2 mm ≤ fc =L/240= 37.5 mm 六、 验算柱整体稳定 整体稳定应力 σ 计算得φb= 0.5646
29.77
二、 初选截面形式为： H 200 X 200 X 10 X 10 材质 Q345 345 其中 h= 200 , b= 200 , tw= 10 , t= 10 三、 截面惯性矩：I=1/12*tw*h'3+2(1/12*b*t3+a2A) a=(h-t)/2= 95 mm, A=b*t= 5800 mm2 Iy= 所以 Ix= 4.0993E+07 mm4 四、 验算柱截面强度 ① 验算A点强度 σ
抗风柱如何计算
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+07mm4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/m2g1k=0.00KN/m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。
抗风柱计算(2012年版规范)
二：柱几何参数（按“构造手册”第四版208页注6取）
Hc=
2100
mm 上柱高
Hl=
9000
mm （下柱高，至基础顶面）
H=
11100
mm （柱全高，至基础顶面）
b=
277.50
400
mm
（柱截面宽）
h1=
360
600
mm
（下柱截面高)
h2=
350
mm
(上柱截面高）
三：求柱顶反力系数
I1=b.(h1)^3/12= I2=b.(h2)^3/12=
-1 计算配筋面积
As,min=
480
As的合适取值=
480
六：柱自重导算 N柱=上柱重+下柱重=
61.35
基础宽度: 墙偏心距:
2.00 0.42
N墙= M墙=墙自重*墙偏心距=
95.90 40.28
基础底部弯矩M= 基础底部轴力N= 基础底部剪力V=
-54.73 157.25 21.93
mm2 注：该值还应与构造要求进行比较
五：截面配筋计算：(按单筋矩形截面计算)
1：上柱下截面，注：x=h0-（h0^2-2M/α1*fc*b）^0.5，As=α1*fc*b*x/fy，考虑荷载组合
h0=
315
mm
α1=
1
fc=
14.3
N/mm2 混凝土强度等级，此处C30
x=
15.78358884 mm 相对受压区高度
Es=
200000
N/mm2 HRB335、HRB400、HRB500钢筋
ζb= ζbh0=
0.517647059 163.0588235
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！。
抗风柱的计算
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：。
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
-------------------------------
| 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
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。
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。
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抗风柱的计算程式
1.输入抗风柱的截面特性
截面高度H800mm
翼缘宽度B300mm
腹板厚度tw8mm
翼缘厚度tb14mm
输入梁的长度L11000mm
平面外计算长度S2000mm
输入构件的材性Q345345Kn/m2 2.计算柱的截面特性
面积A=（H-2tb）tw+2Btb14576mm2
截面惯性矩Ix=（BH3-（B-t w）X（H-2t b）3）/12 1.604E+09mm4
Iy=(2t b B^3+（H-2t b）t w^3）/1263032939mm4截面抵抗矩Wx=Ix/(H/2)4010604.7mm3
Wy=Iy/(B/2)420219.59mm3回转半径ix=(Ix/A)^1/2331.75mm
iy=(Iy/A)^1/265.76mm 长细比λx=L/ix33.16
λy=L/iy30.41 3抗风柱的强度和刚度计算
输入抗风柱的线荷载q k43.4Kn/m 抗风柱的线荷载设计值q=q kX1.460.76Kn/m 抗风柱的弯距标准值M k=q k L2/8656.43Kn.m 抗风柱的弯距设计值M=qL2/8919.00Kn.m 强度验算δ=M/W x229.14N/mm2输入钢材的弹性模量E206000.00E/N.mm-2挠度验算ω=5ql4/(384EIx)25.04mm
输入梁的允许挠度ψ=L/18061.11mm 4整体稳定和局部稳定计算
翼缘宽厚比演算B/2〈15（235/f y）1/2OK!
腹板高厚比演算h0<250x(235/f y)1/2OK!
整体稳定计算：
抗风柱的受力按均布力跨中按无侧向支撑点计算则：βb=1.15
截面不对称影响系数 (按双轴对称截面考虑）ηb=0
OK! m-2
OK!。