抗风柱设计和支撑设计
钢结构柱和支撑的设计
支撑与框架的连接可采用焊接或螺栓连接；当采用焊接连接 时，应注意焊缝的质量和构造要求；当采用螺栓连接时，应 保证连接的刚度和强度。同时，支撑与基础的连接也应根据 实际情况进行合理设计。
PART 04
节点设计
节点的类型和选择
刚性节点
能够保证结构的整体刚度 和稳定性，但构造复杂， 成本较高。
支撑的布置和间距
布置原则
支撑应沿建筑物高度连续布置， 避免在同一层内中断；当建筑物 高度较高时，可采用分段布置的 方式。
间距要求
支撑的间距应根据结构类型、荷载 大小、地震作用等因素确定，一般 不宜大于15m；当采用耗能支撑时， 其间距可适当加大。
支撑的截面设计和连接
截面设计
支撑的截面形式应根据其受力特点和构造要求进行选择，可 采用圆钢管、方钢管、矩形钢管等；截面的尺寸应根据轴力 设计值和稳定要求进行确定。
施工计划编制
根据设计图纸和项目要求，制定详细的施工计划，包括材料采购、 加工制作、运输、安装等各个环节的时间节点和责任人。
施工技术交底
组织施工技术人员进行技术交底，明确施工要点、难点和注意事项， 确保施工质量。
施工过程模拟
数字化建模
利用BIM技术建立钢结构柱和支撑的数字化模型，进行施工过程的 可视化模拟。
在保证安全性和稳定性的同时，注重钢结构柱和支撑的 外观设计和细节处理，使其与建筑物的整体风格相协调 ，提升建筑物的美观度。
PART 02
钢结构柱设计
柱的类型和选择
01
02
03
实腹式柱
截面为实心的矩形、圆形 或多边形，具有较大的承 载力和刚度，适用于高层 建筑或重载结构。
格构式柱
由多个较小截面的杆件组 成，具有较轻的自重和较 大的刚度，适用于大跨度 或重载结构。
抗风柱计算长度
抗风柱计算长度抗风柱（也称为风撑）是指在建筑结构中起抗风作用的柱子。
在高风区，抗风柱的设计和计算长度非常重要，它直接影响着建筑的稳定性和安全性。
抗风柱是一种支撑结构，主要通过抵抗风力的作用来保持建筑物的平衡。
抗风柱的计算长度要考虑到多方面的因素，包括建筑物的高度、形状、曲率等等。
通常情况下，抗风柱的长度会根据风力设计等级进行确定。
首先，计算抗风柱的长度需要考虑建筑物的高度。
一般来说，建筑物的高度越高，所受风力的影响就越大。
因此，抗风柱的长度也会相应增加，以增强其抗风能力。
此外，建筑物的形状以及曲率也会对抗风柱的长度产生影响。
例如，圆形或弧形建筑物的风力作用更为复杂，所需的抗风柱长度会相对较长。
其次，抗风柱的材料选择也对其计算长度有一定的影响。
一般来说，为了提高抗风柱的强度和刚度，常采用钢材等高强度材料作为抗风柱的主要材料。
这样可以有效减小抗风柱的截面面积，从而减小其长度。
此外，抗风柱的计算长度还需要结合建筑物所处的地理环境和相应的风力设计等级来确定。
不同地理区域的风力等级各不相同，因此抗风柱的计算长度也会有所不同。
设计师需要根据当地的风力等级和设计准则来进行计算和确定长度，以保证抗风柱的安全性和稳定性。
综上所述，抗风柱的计算长度是一个复杂而关键的工程问题。
设计师需要综合考虑建筑物的高度、形状、曲率以及地理环境等因素，通过合理的设计和计算，确定合适的长度，以增强抗风能力，保证建筑物的稳定性和安全性。
这需要设计师具备扎实的专业知识和经验，以及对风力学的深入理解。
只有通过科学合理的设计和计算，才能建造出安全稳定的建筑物，为人们提供舒适和安全的居住和工作环境。
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）。
pkpm抗风柱与女儿墙的布置
pkpm抗风柱与女儿墙的布置（原创实用版）目录一、PKPM 抗风柱与女儿墙的概念及作用二、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置原则三、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置方法四、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置注意事项五、总结正文一、PKPM 抗风柱与女儿墙的概念及作用PKPM 抗风柱是指在结构设计中，为提高建筑物的抗风稳定性，采用的一种抗风构件。
它可以有效地提高建筑物的抗风能力，保证建筑物在风灾发生时能够保持稳定。
女儿墙则是建筑物屋顶四周的围墙，具有一定的装饰和保护作用。
二、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置原则在布置 PKPM 抗风柱与女儿墙时，应遵循以下原则：1.抗风柱的布置应根据建筑物的体型、高度、抗风等级等因素进行合理设置，以保证建筑物具有良好的抗风性能。
2.女儿墙的布置应考虑建筑物的立面效果和防水功能，同时要满足抗风柱的支撑需求。
三、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置方法1.根据建筑物的抗风等级，确定抗风柱的布置间距和数量。
2.在屋顶周边设置女儿墙，女儿墙的高度应根据建筑物的屋面构造和防水要求确定。
3.将女儿墙与抗风柱连接，形成一个稳定的结构体系。
4.在女儿墙上开设通风口、采光口等，以满足建筑物内部空间的通风和采光需求。
四、PKPM 抗风柱与女儿墙的布置注意事项1.在布置抗风柱时，应注意避免柱子对建筑物内部空间的影响，尽量减少对使用功能的干扰。
2.在布置女儿墙时，应充分考虑其对建筑物立面效果的影响，力求达到美观与实用的平衡。
3.在连接抗风柱和女儿墙时，应确保连接部位牢固可靠，具有足够的抗风承载力。
五、总结PKPM 抗风柱与女儿墙的布置对于提高建筑物的抗风性能和保证使用功能具有重要意义。
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抗风柱设计和支撑设计
一、
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kN/m2，基本风压为kN/m2，试设计抗风柱的截面。
1）荷载计算
墙面恒载值;
风压高度变化系数，风压体型系数,风压设计值；
单根抗风柱承受的均布线荷载设计值：
恒载；
风荷载。
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，最大弯矩为。
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150的要求。
强度校核：
稳定验算：
挠度验算：
在横向风荷载作用下，抗风柱的水平挠度为mm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，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，风压体型系数，风压设计值；
单片柱间支撑柱顶风荷载集中力：。
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；
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；
3)截面选择
杆件净面积。
取的圆钢，截面积为314mm2。