抗风柱设计
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。
门规关于抗风柱节点做法的要求
门规关于抗风柱节点做法的要求抗风柱节点是指在建筑物或桥梁等结构中，为了增强其抗风能力而设置的柱状节点。
它在结构中起到固定和支撑的作用，能够有效地抵抗风力对结构的冲击，保障结构的安全稳定。
本文将从设计、施工和检测等方面，介绍抗风柱节点的相关要求。
一、设计要求抗风柱节点的设计应根据具体的结构形式和风荷载条件进行。
首先，要确定风的作用方向和大小，进行风荷载计算。
其次，根据所选用的材料和结构形式，确定抗风柱的截面尺寸和位置。
抗风柱的截面形状一般选择圆形或方形，以满足强度和刚度的要求。
同时，设计中还需考虑抗风柱与主体结构的连接方式，以保证连接的牢固可靠。
二、施工要求在抗风柱节点的施工过程中，需严格按照设计要求和施工规范进行操作。
首先，要保证抗风柱的位置准确，与主体结构的连接点要对应一致。
其次，施工过程中要保证抗风柱的垂直度和水平度，以确保抗风柱的稳定性。
同时，还要注意抗风柱与主体结构之间的缝隙填充，以防止风力对结构的侵入。
三、检测要求抗风柱节点的检测是保证其安全可靠性的重要环节。
一方面，要定期对抗风柱节点进行外观检查，检查连接部位是否有裂缝、变形等异常情况。
另一方面，还要进行力学性能测试，如抗风柱的强度、刚度等参数的测定。
这些检测数据可以为后续的结构安全评估和维护提供有效的依据。
四、其他要求除了上述设计、施工和检测要求外，还应注意以下几点。
首先，抗风柱节点应采用耐候性能好的材料，以保证其长期稳定性。
其次，要保证抗风柱节点与周围环境的协调性，避免影响建筑物的美观性。
同时，还要加强与相关部门的沟通和协调，确保抗风柱节点符合相关的法律法规和标准要求。
抗风柱节点在建筑物和桥梁等结构中具有重要的作用。
它的设计、施工和检测都需要按照相应的要求进行，以保证结构的抗风能力和安全稳定性。
只有在满足相关要求的前提下，抗风柱节点才能发挥其应有的作用，为建筑物和桥梁等结构的安全运行提供保障。
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。
抗风柱的设计理念与建议
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，而且抗风桁架安装的精度要求很高。
随着社会经济的发展，钢结构越来越多地应用于各种工业与民用建筑房屋中，山墙抗风柱大多采用钢柱。
钢柱与屋面结构共同承受山墙水平风荷载是现阶段用得最广泛的形式。
它考虑了屋架对钢柱的约束作用，充分利用屋架承受一部分水平风荷载的作用。
二、抗风柱有两种布置方法1、按传统抗风柱布置。
即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架通过弹簧片连接。
按这种布置方法，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”。
2、按门式刚架轻钢结构布置。
即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架铰接。
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。
抗风柱截面设计与验算
δ = L1*t1/(b1*h)= β b= 0.69+0.13*δ = λ y= L1/iy = 99.241
2 é ù æ l y t1 ö 4320 Ah ê ú 235 = 1.0544 ç ÷ jb = bb × 1 + + h b 2 ç ÷ ú fy l y Wx ê è 4.4h ø ë û
抗风柱截面计算
抗风柱截面计算
一、 设计条件： 沿抗风柱的均布线荷载 q风= 3.00 15000
2
KN/m
活载分项系数γ Q= 1.4
抗风柱简支段长 L=
mm 中间侧向支撑数为： 1 31.50 KN 118.13 KN.m , t= 12 h'=h-2t= 376
剪力设计值 V=γ Q*q风*L/2= 弯矩设计值 M=γ Q*q风*L /8=
2 2
即C点满足强度要求。 五、 验算柱中挠度 挠度 fc=5q风L4/(384EI)= 32.3 mm ≤ fc =L/240= 62.5 mm 六、 验算柱整体稳定 整体稳定应力 σ 计算得φb= 1.0544
max=Mymax/(φb*I)=
75.3 N/mm2 ≤ f = 315 N/mm2
综上所得：抗风柱截面 H 400 X 300 X 6 X 12 满足要求。
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抗风柱截面计算
计算整体稳定系数φb 侧向支撑数(支撑点等分梁)： 1 α b= I上y/(I上y+I下y)= 0.500 ε b= 2*α b-1= 0 0.75 1.15 I上y= I下y= 3E+07 3E+07
b 2 max=
74.61
N/mm2
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
pkpm抗风柱设计参数
pkpm抗风柱设计参数【原创版】目录1.PKPM 软件概述2.抗风柱设计重要性3.PKPM 抗风柱设计参数详解4.参数设置方法及注意事项5.应用实例正文【PKPM 软件概述】PKPM（建筑结构设计软件）是一款广泛应用于我国建筑结构设计领域的专业软件，该软件具有强大的计算和分析功能，可以满足各种建筑结构设计的需求。
其中，抗风柱设计是 PKPM 软件的一个重要功能模块，可以帮助设计师快速、准确地完成抗风柱的设计工作。
【抗风柱设计重要性】抗风柱是建筑结构中抵御风荷载作用的主要构件，其设计合理与否直接关系到建筑的安全稳定。
在我国，抗风柱设计需要遵循《建筑抗风设计规范》（GB 50009-2012）等相关规范的要求，以确保建筑在风灾情况下具有良好的抗风性能。
【PKPM 抗风柱设计参数详解】PKPM 软件提供了丰富的抗风柱设计参数，包括以下几方面：1.几何参数：包括柱身截面形状、尺寸、柱顶形式等，这些参数将直接影响抗风柱的力学性能和美观程度。
2.材料参数：包括材料类型、弹性模量、泊松比等，这些参数将影响抗风柱的强度、刚度和稳定性。
3.荷载参数：包括风荷载类型、风压值、风向等，这些参数将直接影响抗风柱的设计荷载。
4.约束条件：包括柱身与建筑物的连接方式、柱身与基础的连接方式等，这些参数将影响抗风柱的受力状况。
5.其他参数：包括设计方法、安全系数、抗震设防烈度等，这些参数将影响抗风柱的设计结果和安全性能。
【参数设置方法及注意事项】在使用 PKPM 软件进行抗风柱设计时，需要根据实际工程需求和规范要求合理设置各项参数。
设置参数时，应注意以下几点：1.确保参数设置的合理性，避免出现与实际工程不符的情况。
2.严格按照规范要求设置参数，以保证设计结果的正确性。
3.注意参数之间的相互影响，调整一个参数时，要考虑其他参数的相应调整。
【应用实例】假设某建筑物的抗风柱设计，根据实际工程需求和规范要求，我们可以通过 PKPM 软件进行如下参数设置：1.几何参数：柱身截面为圆形，直径为 0.6m；柱顶形式为固定柱顶。
pkpm抗风柱设计参数
pkpm抗风柱设计参数摘要：一、PKPM 抗风柱设计参数简介1.PKPM 抗风柱的概念2.PKPM 抗风柱的作用二、PKPM 抗风柱设计参数的确定1.建筑物的类型和高度2.风荷载的计算3.抗风柱的材料选择4.抗风柱的截面形状和尺寸三、PKPM 抗风柱设计参数的优化1.抗风柱的布置方式2.抗风柱的连接方式3.抗风柱的构造细节四、PKPM 抗风柱设计参数的应用1.实际工程案例分析2.抗风柱设计的注意事项正文：一、PKPM 抗风柱设计参数简介PKPM 抗风柱是一种用于抵抗风力的建筑构件，其主要作用是在建筑物的外部形成一个保护壳，降低风荷载对建筑物的影响，保证建筑物的稳定性和安全性。
在设计PKPM 抗风柱时，需要考虑多种设计参数，以保证其在实际应用中的效果。
二、PKPM 抗风柱设计参数的确定1.建筑物的类型和高度：建筑物的类型和高度直接影响风荷载的大小，因此在设计PKPM 抗风柱时，需要首先确定建筑物的类型和高度。
2.风荷载的计算：风荷载是设计PKPM 抗风柱的重要参数，需要根据建筑物的类型、高度和地理位置等因素，进行精确的计算。
3.抗风柱的材料选择：抗风柱的材料选择需要考虑材料的抗弯强度、抗压强度、耐腐蚀性等因素，以保证抗风柱的稳定性和安全性。
4.抗风柱的截面形状和尺寸：抗风柱的截面形状和尺寸需要根据风荷载的大小和抗风柱的材料类型进行设计，以保证抗风柱的抗风能力。
三、PKPM 抗风柱设计参数的优化1.抗风柱的布置方式：抗风柱的布置方式会影响抗风柱的抗风能力和视觉效果，需要根据建筑物的类型和高度等因素进行优化设计。
2.抗风柱的连接方式：抗风柱的连接方式需要考虑连接的稳定性、安全性和施工的便捷性等因素，以保证抗风柱的整体稳定性。
3.抗风柱的构造细节：抗风柱的构造细节，如柱脚的设计、柱身的修饰等，需要根据建筑物的风格和周围环境进行优化设计。
四、PKPM 抗风柱设计参数的应用1.实际工程案例分析：通过实际工程案例分析，可以了解PKPM 抗风柱设计参数在实际工程中的应用效果，为设计提供参考。
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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
我们假定一个米高的抗风柱，抗风柱柱距是米，抗风柱本身平面外有隅撑（檩条间距为米），基本风压为，是一个中间区的抗风柱。
所以参数是填入上面对话框的参数。
剩下的就是大家输入柱截面，然后试算，就了。
861.50.65OK。