抗风柱的设计理念与建议

摘要：抗风柱是排架结构或门式刚架结构中支撑山墙墙板抵抗水平风荷载作用的主要构件。抗风柱的上端与刚架梁相连，下端设置单独的基础。抗风柱的设计方法和构造措施不但影响到抗风柱本身的受力特点，而且影响到与之相连的刚架、屋面支撑和基础的设计与受力。

关键词：抗风柱，山墙，铰接，刚接。

前言：在工业厂房设计中，承担厂房山墙墙板承受的风荷载需要设置抗风柱，抗风柱是厂房支撑山墙抵抗水平风荷载作用的主要受力构件。但是由于规范、规程在抗风柱设计方面没有明确的设计规定，因此对抗风柱的设计理念说法不一。不同的节点做法不仅仅影响到抗风柱本身的受力，也对与之相连的屋面结构和基础影响较大。基于上述原因，本文对抗风柱的设计方法进行探讨，论述了一些抗风柱的设计理念与建议。

一、山墙抗风的主要结构形式

山墙抗风形式主要有两种；一种是采用抗风柱与抗风梁或抗风桁架的组合，另一种是抗风柱及其屋面结构的组合。

第一种结构形式在较高厂房中比较普遍，这种是把山墙柱的水平风荷载通过抗风桁架传给纵向的框架及排架，其优点是充分利用了框架及排架柱的纵向刚度，从而减小山墙柱的截面尺寸。缺点是当采用抗风梁时，抗风梁截面很大，总体而言不经济。当采用抗风桁架时，抗风桁架占据了厂房空间，致使主厂房吊车的有效起吊范围变窄，而且抗风桁架

抗风柱设计和支撑设计

一、抗风柱设计和支撑设计 1、抗风柱设计跨度18米的两端山墙封闭单层厂房，檐口标高8米，每侧山墙设置两根抗风柱，形式为实腹工字钢。山墙墙面板及檩条自重为0.15kN/m 2，基本风压为0.55kN/m 2，试设计抗风柱的截面。 1）荷载计算墙面恒载值2/15.0m kN p =; 风压高度变化系数0.1=z μ，风压体型系数9.0=s μ,风压设计值20/693.055.00.19.04.14.1m kN z s =×××==ωμμω；单根抗风柱承受的均布线荷载设计值：恒载m kN L p q /26.11815.03 14.1314.1=×××=×××=；风荷载m kN L q W /82.518693.03 14.1314.1=×××=×××=ω。 2）内力分析抗风柱分析模型抗风柱的柱脚和柱顶分别由基础和屋面支撑提供竖向及水平支承，分析模型如上图。可得到构件的最大轴压力为12.3kN ，最大弯矩为46.6m kN ?。 3）截面选择取工字钢截面为300x200x6x8，绕强轴长细比62，绕弱轴考虑墙面檩条隅撑的支承作用，计算长度取3米，那么绕弱轴的长细比为65，满足抗风柱的控制长细比限值[]λ150的要求。强度校核： a a e MP MP W M A N 2152.90531209/106.464904/1230061<=×+=+=σ 稳定验算：

a a x by tx y MP MP W M A N 21509.93531209 97.0466000004904783.01230011<=×+×=+?β? 挠度验算：在横向风荷载作用下，抗风柱的水平挠度为13.6mm 小于L/400(20mm)，满足挠度要求。 2、支撑设计跨度18米的两端山墙封闭单层厂房，檐口标高8米，榀距6米，每侧边柱各设有一道柱间支撑，形式为单层X 形交叉支撑。取山墙面的基本风压0.55，试设计支撑形式及截面。对于单层无吊车普通厂房，支撑采用张紧的圆钢截面，预张力控制在杆件拉力设计值的10%左右。 1）荷载计算风压高度变化系数0.1=z μ，风压体型系数9.0=s μ，风压设计值20/693.055.00.19.04.14.1m kN z s =×××==ωμμω；单片柱间支撑柱顶风荷载集中力： kN S F W 95.24188693.04 141=×××=××=ω。 2）内力分析柱间支撑分析模型如上图的计算模型，考虑张紧的圆钢只能受拉，故虚线部分退出计算，得到的支撑杆件拉力值kN N 5.41=；考虑钢杆的预加张力作用，在拉杆设计中留出20%的余量，杆件拉力设计值kN N 8.492.15.41=×=； 3)截面选择杆件净面积223221549800mm f N A ===。取20φ的圆钢，截面积为314mm 2

课程设计的理念和思路

在专业核心课程设计、建设和教学实施过程中，贯彻以下教育理念：终身学习的教育观：现代教育主要是培养学生终身发展的四项基础能力：学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存。教师必须转变角色，从传授者变为引导者，改变以“教”为中心的传统的教学方法，转为以“学”为中心，学生自主学习；重视学生的学习权，使“教学”向“学习”转换；把学生变成自己教育自己的主体，受教育的人必须成为教育他自己的人。多元智能的学生观：高职学生具有形象思维的智能结构特点，适宜以实践知识为学习起点的培养模式；在教学中，因材施教，按学生的特点，发掘学潜能，发展个性，学习实践知识和必需够用的理论知识；在课程学习过程中不要让学生再遭遇智慧关闭的经历，多让学生体验智慧开启和增强自信的经历，要把我们的教育从制造失败者的教育变成塑造成功者的教育。建构主义的学习观：学生的知识是在一定的情境中通过与他人的互动，利用必要的学习资源，主动建构获得的。灌输式教学限制学生创造性思维的发展，剥夺了学生建构知识和理解自身的机会；学生通过探究和主动学习，才能达到最好的学习效果。专兼职教师要为学生创设适宜的学习情境，灵活运用多种教学方法，提供丰富的学习资源，使学生能主动地建构他们自己的经验和知识。能力本位的质量观：课程的目标是培养完成综合性工作任务的职业能力。通过工作过程系统化的课程学习，学生在个人实践经验的基础上建构专业系统化知识，完成从初学者到高素质技术技能专门人才的职业能力发展。学生不仅要获得专业的职业技能、职业资格和必备的专业知识，更要获得自我发展的内化的职业能力，有能力在职业生涯中不断获得新的发展。过程导向的课程观：课程以理论和实践一体化的工作过程为导向，构建“工作过程完整”而不是“学科完整”的学习过程。从职业工作出发选择课程内容，并按照职业能力从易到难的顺序安排教学；课程内容首先强调获取完成工作任务的过程性知识，解决“怎么做”（经验）和“怎么做更好”（策略）的问题，然后是适度够用的陈述性知识（理论知识）。行动导向的教学观：强调“为了行动而学习、通过行动来学习”，工作过程与学习过程相统一。教师是课程学习过程的组织者、咨询者和协调人，学生是行动主体，教学遵循“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的完整“行动”过程，在教学中专兼职教师与学生互动，让学生通过“独立地获取信息、制订和实施计划、检查评价成果”，建构真正属于自己的经验和知识体系。

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): -3.528 3、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) ： 8.256 7.568 6.880 6.192 5.504 4.816 4.128 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 4.281 3.669 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 4.281 3.669 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

英语课程的性质理念和设计思路

本课程一个单元一个话题，每个话题都以对话训练作为切入点，先说后听，加大听说技能，特别是实用交际能力的训练，把培养一定的实用口头交际能力作为本教程的重要任务。先读后写，加强应用文的实用文体阅读能力的培养，满足生产一线业务人员实际的涉外交际需要。听、说、读、写、译技能的培养与训练围绕同一话题展开，语言基本功与实用的日常和业务交际能力的培养有机地结合起来。 1、贯彻“以学生为中心，教师为引导，多媒体教学为手段”的多样化教学模式的理

念，教学体现了人性化设计理念，提高英语教学实际效率。(1) 将听说、读写与综合运用相结合，课堂教学与自主学习相结合，充分利用多媒体语音设备，提高学生听、说、读、写、译应用能力。(2) 采用课堂教学、听力训练、自主学习、实践运用相结合的方式，营造个性化学习的环境，大量使用先进的信息技术，推进基于计算机和网络的英语软件教学，为学生提供良好的语言学习环境与条件。课堂设计使学生有足够的情绪安全感,从而有勇气开口练习说英语，使学生从“练”中学,亲身体验从“学懂→学会”的全过程，享受成功。(3) 课程重视培养学生的英语综合能力，针对三级考试的具体要求，重视培养学生活学活用，博闻强记的能力，加大对听、说和写的实用技能的训练。

2、高职英语课程不仅是一门语言基础知识课程，也是拓宽知识，了解世界文化的素质教育课程。因此，设计高职英语课程时也应充分考虑对学生的文化素质培养和国际文化知识的传授。要尽可能地利用语言载体，让学生了解科学技术、西方社会文化等知识。要强调通过大量的自主阅读来提高词汇量和增加知识。无论是听说，还是主要基于课堂教学的读写译，其设置都充分体现个性化，考虑不同起点的学生，既照顾起点较低学生，又给基础较好的学生有发展的空间；既能使学生打下扎实的语言基础，又能培养他们较强的实际应用能力尤其是听说写的能力；既保证学生在整个大学期间的英语语言水平稳步提高，又有利于学生个性化的学习，以满足他们各自不同的专业发展需要，以确保不同层次的学生在英语应用能力方面得到充分的训练和提高。 3、工学结合（1）坚持以就业为导向，面向社会、大力推进工学结合、实行校企合作、产教结合。教师与学生可以分批深入企业进行参观与随岗实习；聘请有实际国际贸易实际经验的企业人员来校讲座；加大双师型教师的培养力度。创办校内实训基地，使学生在模拟商务环境中进行实际操练，进一步缩短人才培养的实际效果与市场需求之间的距离。在加强技能教育的同时，也要十分注重对学生进行思想道德、意志力等方面的培养，努力把学生培养成德才兼备的社会有用之才。（2）开设英语角，由专门指导教师进行定期指导。英语角由英语俱乐部管理和组织，定期举行，每期设主题活动。（3）注重学生交际实践，多举行口语竞赛，朗诵比赛，词汇竞赛等英语活动，充分利用外教资源，免费开设英语口语班，辅导学生参加湖北省各级口语比赛，选拔学生参加全国高职高专实用英语口语大赛，在参赛的同时向兄弟院校学习，极大地提高学生英语学习的积极性，提高学生在就业时的竞争力。

大跨度结构的抗风设计

大跨度结构的抗风设计摘要：大跨度结构设计中风荷载是控制荷载之一。由于其在风荷载和结构特性方面的复杂性，至今还没有建立像高层建筑那样有效的风荷载分析方法。本文回顾总结国内外大跨度结构抗风设计方法，并指出其存在的不足，进一步分析这种结构的破坏形式及有关的抗风措施。关键字：风荷载，风压分布，风振响应，风洞试验，抗风措施 Abstract: the big span structure design stroke is one of the load load control. For the wind load and structure characteristics of complexity, so far no set up like that effective high-rise building wind load analysis method. This paper reviewed and summarized up big span structure wind design method, and points out the existing problems and further analyses the structure, the destroy form of wind resistance and relevant measures. Key word: wind loading, wind pressure distributions, wind vibration response, wind tunnel test, wind measures 1. 引言借着2008年北京奥运会和2010年上海世博会的契机，在中国掀起了一股修建大跨度体育馆（场）的热潮，出现了像“鸟巢”、“水立方”等跨度大、建筑新颖、结构复杂的建筑物。DavenPort[1]曾经说过，如果没有风，结构尤其是大型结构的设计将会容易很多，造价也会低很多。这些大跨度结构受力复杂，质量较轻、阻尼较小，处于湍流度高的低矮大气边界层中，其风致动力响应较为明显，很多时候已经不能单纯地依据规范进行设计，特别是这些结构的抗风设计几乎是无据可依。这时，大跨度空间结构的抗风设计成为衡量结构师水平的一个重要标志。 2大跨度结构抗风设计基本方法建筑结构的抗风研究是个系统工程[2]，在大跨度结构的抗风研究中，风工程研究人员的主要任务就是从外形迥异的建筑形式中归纳出结构表面风压分布的规律，解释风压分布的机理，通过结构风致响应的分析获得等效静风荷载。图2.1结构抗风研究的主要流程

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：

建筑结构抗风设计

体育场网架屋盖结构风振浅析 XXX （学校，南京，210016）摘要：伴随着的材料科学发展和土木工程施工工艺的进步，新建的体育场看台多用外形美观、结构新颖的大跨度柔性结构方向发展，这不仅满足了结构使用功能的需要，同时也给观众提供了开阔的视野。大跨度网架屋盖结构在风荷载下会受到强大的吸力，并引起柔性屋面的振动。本文简要介绍了大跨结构表面风压分布特征，风致破坏机理和风洞试验在大跨屋盖结构的应用。关键词：大跨网架屋盖结构；风致破坏；风洞试验 A Brief Analysis of Study on Wind Induced Dynamic Response of Long Span Grid Roof Structures XXX ( College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics ＆ Astronautics, Nanjing, 210016, China) Abstract：Along with the development of science and technology，the stands of stadium are often covered with long—span flexible roof structures with beautiful shapes and new structural systems.It not noly meets the function of use,but also provide the audience with good view.When wind flows around roofs,the airflow will be separated to form a high suction zone，and the flexible roofs will suffer from wind—induced buffeting response.The article made a brief introduction of the issue Key words：Long-span grid structures；wind damage；wind tunnel test 引言风灾是自然灾害的主要灾种之一，虽然其作用幅度比一般地震荷载小，但其作用频度却比地震荷载高得多。随着结构规模的增加，风荷载变得越来越重要，以至于最后成为结构设计中控制性荷载，近年来，国内外建造了大量的重大工程建筑结构，在这些重大工程的设计中，强风作用下结构的风荷载往往决定着结构的安全性能。典型的实例是大跨度网架屋盖结构，此类结构不断出现在体育场馆、机场、文体活动中心和展览馆等大型公共建筑中。国内著名的大悬挑屋盖体育场有上海虹口足球场、青岛体育中心、上海八万人体育场以及台州体育中心主体育场等，国外实例有意大利罗马体育场、美国亚特兰大奥运会主体育场、加拿大蒙特利尔奥林匹克体育场等。此类建筑造价颇高，作为公共建筑，社会效益显著，多为当地标志性建筑。此类体育场屋盖具有质量轻、跨度大、柔性大、阻尼小、自振频率低的特点，而且这类结构往往比较低矮，在大气边界层中处于风速变化大、湍流度高的区域，再加上屋顶形状多不规则，绕流和空气动力作用十分复杂，风在体育场内形成了一个大的三维空间的非定常湍流场，体育场内风流动的机理很复杂，所以这种大跨屋盖对风荷载十分敏感。风荷

钢结构抗风柱的设计样本

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；

太阳能路灯抗风设计

2.3.2 抗风设计在太阳能路灯系统中，结构上一个需要非常重视的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块，一为电池组件支架的抗风设计，二为灯杆的抗风设计。下面按以上两块分别做分析。 ⑴太阳能电池组件支架的抗风设计依据电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是电池组件支架与灯杆的连接。在本套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的连接设计使用螺栓杆固定连接。 ⑵路灯灯杆的抗风设计路灯的参数如下：电池板倾角A = 16o 灯杆高度= 5m 设计选取灯杆底部焊缝宽度δ= 4mm 灯杆底部外径= 168mm 如图3，焊缝所在面即灯杆破坏面。灯杆破坏面抵抗矩W 的计

算点P到灯杆受到的电池板作用荷载F作用线的距离为 PQ = [5000+（168+6） /tan16o]×Sin16o = 1545mm =1.545m。所以，风荷载在灯杆破坏面上的作用矩M = F×1.545。根据27m/s的设计最大允许风速，2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的基本荷载为730N。考虑1.3的安全系数， F = 1.3×730= 949N。所以，M = F×1.545= 949×1.545= 1466N.m。根据数学推导，圆环形破坏面的抵抗矩W = π× （3r2δ＋3rδ2＋δ3）。上式中，r是圆环内径，δ是圆环宽度。破坏面抵抗矩W = π×（3r2δ＋3rδ2＋δ3） =π×（3×842×4＋ 3×84×42＋43）= 88768mm3 =88.768×10－6 m3 风荷载在破坏面上作用矩引起的应力= M/W = 1466/（88.768×10－ 6）=16.5×106pa=16.5 Mpa＜＜215Mpa 其中，215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。所以，设计选取的焊缝宽度满足要求，只要焊接质量能保证，灯杆的抗风是没有问题的。

建筑结构抗风设计

建筑结构抗风设计在如今经济高速发展的同时，建筑的高度也飞速增高，而且建筑体型越来越复杂。高楼引来“风速杀手”。由于高层、超高层建筑鳞次栉比而引发峡谷效应，使城市街道风速加大，以致危及行人和行车安全。这种峡谷效应还表现在某些高楼部分外墙表面因风速过大产生巨大负压，玻璃幕墙或大墙板块会像雪崩一样脱落，高档门窗等也常常会发生突然崩塌、坠落伤人事故。所以，建筑高度的增高和复杂的体型使得建筑结构抗风设计的难度也在不断提高。我们要明白风对建筑的危害机理才能更好地进行抗风设计。风是紊乱的随机现象。风对建筑物的作用十分复杂，规范中关于风荷载值的确定适用于大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建筑。目前还没有有效的预测体型复杂、高柔建筑物风作用的计算方法；摩天大楼可能造成很强的地面风，对行人和商店有很大影响；当附近还有别的高层建筑时，群体效应对建筑物和建筑物之间的通道也会造成危害。风对建筑物表面的作用力大小，与建筑物体型、高度、建筑物所处位置、结构特性有关。我国是世界上遭受台风灾害最为严重的国家之一,每年因台风灾害造成的经济损失十分惨重。城市各类建筑物的损坏与倒塌是风灾直接损失的主要组成部分,快速预测和评估城市建筑物遭受风灾后的损伤情况,对城市防灾减灾工作至关重要,也是目前土木工程领域急待解决的一个问题。接下来让我们看一些比较成功的抗风设计的实例。 1974年美国芝加哥建成443m高（加上天线达500m）110层的西尔斯大楼成为当时世界最高的建筑，纽约的世界贸易中心大厦(412m，110层)只能让位，退居第二。大楼由9个标准方形钢筒体(22．9mx22．9m）组成。该结构由SOM设计．建筑师为FazlurKahn。建造到52层减少2个简体．到67层再减少2个简体．到92层再

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。考虑到这两个因素的影响，引用的体型系数后，我国的基本风压值应乘以综合调整系数即。关于阵风系数，荷载规范的说明中指出，“对于低矮房屋的围护结构，按本规范提供的阵风系数确定的风荷载，与某些国外规范专为低矮房屋制定的规定相比，有估计过高的可能。考虑到近地面湍流规律的复杂性，在取得更多资料以前，本规范暂不明确低矮房屋围护结构风荷载的具体规定，容许设计者参照国外对低矮房屋的边界层风洞试验资料或有关规定进行设计”。由于手册中规定的风荷载体型系数已经包含了阵风效应，且是内、外压力的峰值组合，因此可以不用考虑阵风系数。 MBMA 0~60%MBMA MBMA AISI MBMA SICC ISO MBMA 50(mph)(psf)GB500095010min (m/s)(kN/) 1.41.33MBMA 1.05( 1.4/1.33)GB50009MBMA

《设计程序与方法》课程标准模板

《设计程序与方法》课程标准课程编码[ ] 适用专业[ ] 课程承担单位[ ] 学时[ ] 制定人[ ] 制定日期[ ] 审核人[ ] 审核日期[ ] 批准人[ ] 批准日期[ ] 一、课程性质与作用本课程是工业设计专业的一门专业基础课，是理论与实践相结合的课程。本课程采用任务体系教学，通过学习工业产品设计的任务与原则，将产品形态设计、产品造型的美学法则、产品色彩设计的基本理论、与工业产品造型设计有关的人机工程学知识、产品造型设计的表现技法和主要程序，以及产品造型的质量评价等知识融会贯通，掌握工业产品设计的基础理论和方法，探求人一机一环境相互协调的设计思想，学会一般工业产品的设计程序和方法，能与他人合作完成工业产品设计任务，配合其他人员完成一般家电产品、家具产品、电子设备等工业产品的开发和设计工作。本课程的主要就业岗位为工业设计师、产品设计师，以“电热水壶设计”、“移动硬盘造型设计”项目为载体，将工业设计方法、程序、市场调研、专利等知识融到项目中进行讲解。本课程是工业设计课程体系中职业技能的重要内容，是工业设计专业的核心课程之一，是学生必须掌握的职业技能要素，是达到工业设计职业标准的前提和基础。本课程需要前期学习《工业设计概论》、《设计表现技法》课程，完成前导任务是“本专业相关的美术基础训练”，为本课程学习提供理论知识与必备技能。本课程为后续课程《产品造型设计》、《产品结构与创新设计》提供必须的专业基础知识。二、课程目标本课程的核心能力是产品的设计流程与设计方法，这就要求学生先掌握必要的设计手段和设计理论知识，继而获得岗位所需的实际产品设计知识和技能，为后续课程的学习，为将来走上社会从事产品设计、工业设计等工作打下坚实的基础。（一）知识目标 1．了解工业设计的各种方法； 2．学会使用有效的方法和流程进行工业产品的策划和设计； 3．能与团队协作完成完整的工业产品设计任务。（二）能力目标 1．学会工业产品形态设计的思维方法和创造方法；

高层建筑结构的抗风设计

高层建筑结构的抗风设计【摘要】随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。根据建设规模，我国城市建设中占据比例最大的是高层建筑，而高层建筑结构的多变性和复杂性，使得结构设计工作成为建筑施工的重点和难点。面对高层建筑结构设计的相关问题，本文将对高层建筑抗风结构常见结构的问题进行分析。【关键词】高层，建筑结构，抗风设计一.前言随着我国经济的快速发，在建筑方面高层建筑结构与低层建筑结构一样，需要同时承受结构自身自重（及其他荷载）产生的垂直作用和风荷载产生的水平作用，相对于低层建筑结构水平荷载对整个结构受力影响通常较小的状况，在高层建筑结构中水平风荷载会成为高层（超高层）建筑结构设计的受力控制因素。针对我国高层建筑结构的抗风设计进行深入的研究和探讨。二.高层建筑结构抗风设计中存在的问题 1.设计风压等级的确立设计风压等级的建立需要考虑多种因素的影响。目前，我国还没有对结构设计风压等级给出明确定义，具体的划分原则和范围界定还需进一步的研究探讨。 2.风振系数的确定我国目前确定结构风震系数时采用的阻尼比是按已建建筑在微振下所获取的阻尼比实测值确定的，而抗风设计所取的风载是30-100年一遇的大风荷载。此时，结构的振动将不是微小振动，而是有较大位移的振动，而大位移振动与微振的结构阻尼比是不同的，一般前者比后者大;而阻尼比增大，将使风振系数减小。因此目前我国进行高层建筑钢结构抗风设计所取的风振系数可能偏大。 3.风振舒适度的考虑《高规》中规定重现期为10年的最大加速度限值为：公共建筑0.28m/s2；公寓建筑0.20m/s2。本文认为存在如下有待完善之处：首先，重现期取为10年已不能满足要求。《建筑荷载设计规范》中对一般结构基本风压重现期已规定为50年，且对特殊结构还要进行重现期为100年的舒适度验算；其次，该规定只将民用建筑分为公共建筑和公寓建筑两类，不够具体；再次，将峰值加速度限值仅定为0.28m/s2和0.20m/s2，不够精确。三.高层建筑的抗风设计

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): -3.520 3、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

高层建筑结构的抗风设计

高层建筑结构的抗风设计一、前言当前，我国高层建筑的高度不断增加，加之全球气候和环境问题，使得高层建筑抗风设计受到人们的广泛关注。二、高层建筑抗风的研究方法结构抗风性能研究的主要方法有风洞试验、CFD数值模拟、理论分析和现场实测四种。 1、风洞试验方法风洞试验，即在大气边界层风洞中用模型试验来模拟实际结构在风的作用下静力和动力效应。常用的风洞试验方法包括刚性模型测压试验、高频动态天平试验、节段模型测力试验、节段模型测振试验和气动弹性模型试验等。刚性模型测压试验也就是按照外形几何相似的原则，以一定缩尺比例制作测压模型进行风洞测压试验。这种试验方法是一种结构表面上的所有压力测点的同步压力测试法，它要求所有测点同步测试，结构响应的计算可以考虑多模态的影响，但较多测点的同步测试需要较好的试验测试设备。高频动态天平试验得到理想状态下的结构响应，较容易实现，在高层建筑模型的风洞试验中该方法应用较广，但是它只能考虑一阶直线型模态，不能考虑高阶模态影响，一般只能从理论上进行修正或加入一定的假定来弥补试验的不足。节段模型测力试验和节段模型测振试验一般使用刚性或弹性支座模型，通常用于桥梁结构，也可以用于其它细长形状的结构。气动弹性模型试验能够全面考虑结构和气流的相互耦合作用，较为真实地反映结构在大气边界层中的动力响应形式，是进行结构风致响应研究的一种重要手段，但是模型制作和试验都比较复杂。 2、计算流体力学数值模拟的方法 CFD数值模拟，即应用计算流体力学(CFD)技术在计算机上模拟建筑物周围的风压场变化并求解建筑物结构表面的风荷载分布。它拥有直接模拟实际风环境的能力，但是，建筑物位于大气边界层中，气流在大气边界层中的流动状态十分复杂，往往是计算流体力学中最难模拟的内容。同时，钝体建筑物周围流场也十分复杂，它是由撞击、分离、回流、环绕和旋涡等组成的，因此就目前来说，CFD 数值模拟方法还是无法替代风洞试验。

钢结构抗风柱地设计

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。风荷载通过抗风柱传递到主钢架，依靠主钢架的支撑体系承受水平风荷载。在轻型钢结构厂房设计中，受力形式简单，力的传递途径明确。主要的特点是： 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。这种抗风柱的优点是： 1）受力形式简单，截面较小； 2）铰接节点加工和安装比较方便，成本低； 3）充分发挥了整体结构的承载能力，总体成本低。我们现在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首先要满足《钢结构设计规范》中对于钢柱的基本规定： 1、容许长细比

教学思路与设计理念

教学思路与设计理念【教学思路】先引导学生理解小壁虎借尾巴的原因。接着，借助插图，由扶到放，让学生通过朗读、演示、讨论等多种形式，理解讲小鱼、老黄牛、燕子尾巴作用的词句并了解它们尾巴的功能。最后，诱导学生瞻前顾后，弄懂壁虎尾巴能帮助爬行和保护自己的功能，以及可以再生的特点。【设计理念】《语文课程标准》指出：阅读教学是学生、教师、文本之间对话的过程，让学生真正地走进文本，融入角色，体会课文的情感，从而与故事的主人公产生心灵的共鸣。教学背景分析【教材分析】《小壁虎借尾巴》是部编版小学语文一年级下册第八单元的一篇主体课文，它是一篇童话，主要讲了一件小壁虎借尾巴的事，按着小壁虎挣断尾巴、借尾巴、又长出新尾巴的过程来写的，向孩子们介绍了各种动物尾巴的作用。本课是以连环画形式的呈现，课文中没有生字注音。本节课的阅读是给以后学生无拼音阅读打下基础。因此教给学生预习的方法很重要。在学生预习的基础上，加之学生已经具备了一定的识字量，再加上画面的提示，在阅读过程中应该会比较快的掌握。【学生分析】

一年级的小学生正处在阅读的起始阶段，根据本课的课型特点及语言特色，在教学方法的总体构想上，我采用情境教学法，运用生动形象的多媒体等教学手段，把学生带入课文情境，让学生在特定的情境中，产生好奇心、求知欲，在跃跃欲试的状态下进入阅读。使学生始终保持主动参与的角色意识，激发学生通过这个故事，认识到小鱼、老黄牛、燕子尾巴的作用，了解小壁虎的尾巴有再生的功能，课文浅显易懂，线索明了，人物对话角色鲜明，是对学生进行朗读训练，培养良好语感的最佳范例。【教法分析】本课的教学以“突出一个特色，遵循四个原则，落实两个结合”为指导思想设计教法、学法、以及教学程序。 “一个特色”培养学生自读会读。遵循哪四个原则呢? 1.“三为主”原则，教师为主导，学生为主体，以语言文字训练为主线； 2.直观性原则，充分利用直观形象、激发兴趣、创设情景。 3.文道统一原则，在学习课文时，教育学生讲文明、懂礼貌。 4.课内外联系原则，让学生把课堂知识向课外阅读、观察、研究这一应用上延伸，开拓视野，增长见识。在目标上落实两个结合，即学习语文与认识事物结合起来，把握科普童话教学特点，又把语言文字的训练与逻辑思维训练结合起来。在这样的指导思想下，本课的教法主要用导学法即“讲——扶——放”、直观法、朗读式教学法。学法是自读、读中思考、读中讨论、举—反三，贯彻“自读、会读”这一

课程设计理念及思路演示教学

课程设计理念及思路

本课程的设计基本理念是：以就业为导向、应用为目标、实践为主线、能力为中心、企业指导、参与课程的开发。在进行本课程教学设计时，充分考虑了如下教学理念： ①学生在校学习与实际工作的一致性； ②工学交替的实施； ③任务驱动、项目导向的教学； ④教、学、做一体化的场地； ⑤以学生为中心的理念； ⑥把现代教育技术手段的应用融入到课堂等教学理念，进行了本课程的教学设计。 1、以就业为导向本课程在设计时就充分考虑了学生就业的需求，因此在课程设计中突出了在能力培养上，注重环境的建设。根据本专业特点的要求，利用校内外实习基地，坚持边学边做，反复训练，理论与实际相结合，突出能力的培养，提高学生“通”与“专”两方面的能力，让学生广泛参与社会实践活动，培养学生动手能力。 2、以应用为目标围绕应用性人才培养目标，深入企业进行调研，广泛征求意见，对课程内容进行模块化重组。与传统学科型课程不同，基于职业岗位能力的课程设计采用的是倒推法，即从企业上岗标准出发，来构建课程模块，设计教学活动。 3、以实践为主线简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行课程建设。课程教学中首先遵循理论来自于实践的原则，采用先进的现代教育技术，制作高水平的教学课件，插入大量的案例教学，把真实的情境搬进课堂，教学举例选用外贸单位的实例，以增强知识点的实践性，激发学生的学习兴趣。 4、以能力为中心坚持以能力为中心、以学生为主体的原则来设计课堂教学，在学生就业岗位需求分析的基础上来确立能力目标，将能力培养贯穿于课程教学之中，实现由传统的以教师为主体的知识传授型教学模式向以学生为主体的能力培养型教学模式的转变。突破原课程以教为主的传统教学模式，重点是以工作过程导向的教学活动设计，融教、学、做于一体，边干边学，工学交替，在干中学，学中干。 5、以任务驱动、项目驱动、角色扮演、案例教学法引导学生在教学过程中进行“手—脑—心”全方位的学习。 6、注重现代教学资源建设和使用，提高教学质量注重教学内容先进与实用。教学技术上将“平面教学”与“立体化教学”技术有效应用，即教师课堂上“平面”讲授基础理论的同时，多采用多媒体技术、教学短片、图片和难点演示等“立体化”教学手段将生产现场逼真地播放给学生观看。一、课程设计的理念