门式钢架抗风柱计算书
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抗风柱计算书
一. 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0m；
净截面折减系数为；
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)=
I x(cm^4)=13819 i x(cm)=
W x(cm^3)=
I y(cm^4)=1036 i y(cm)=
W y(cm^3)=
二. 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：
+
+
+
++
++
++
++
+
挠度验算时考虑以下荷载工况组合：
D+L
D+L+
D+W1+
D+L+
D+W2+
恒载：抗风柱自重： m
风载：基本风压： m^2
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；
柱顶风压力标准值：1×1×1××=m^2；
柱顶风吸力标准值：(-1)×1×1××=kN/m^2；
三. 验算结果一览
压弯强度 ++ 215 通过
y轴受剪强度 ++ 125 通过
整稳 + 215 通过
翼缘宽厚比 + 13 通过
腹板高厚比 + 58 80 通
过 2轴挠度 D+W1+ 15
通过 2轴长细比 - 150 通过 3轴长细比 - 150 通过
四. 压弯强度验算
最不利工况为：++
最不利截面位于高度3000m处
轴力：N=
绕x轴弯矩：M x= ·m
计算γ：
截面塑性发展系数
γ2=
γ3=
验算强度：
考虑净截面折减：
W nx=^3
W ny=^3
A n=^2
σ1=×10+/×10^3=mm^2
σ2=×10+/×10^3=mm^2
σ3=×10-/×10^3=N/mm^2
σ4=×10-/×10^3=N/mm^2
≤215，合格！
五. y轴受剪强度验算
最不利工况为：++
最不利截面位于高度6000m处
剪力：V= kN
τ=×13819×10=N/mm^2
≤125，合格！
六. 整稳验算
最不利工况为：+
区段内最大内力为：
轴力：N=
绕x轴弯矩：M x= ·m
计算φb：
双轴对称截面：ηb=0
等截面工字形简支梁βb计算：
受压翼缘无支撑长度：l1=6000mm
受压翼缘宽度：b1=198mm
受压翼缘厚度：t1=t f=8mm
ξ=(l1*t1)/(b1*h)=(6000×8)/(198×390)=
跨中无侧向支承，均布荷载作用在上翼缘
ξ<=，βb=+×=
φb=βb*(4320/λy^2)*(A*h/W x)*{[1+(λy*t1)^2/*h)^2]^+ηb}*(235/fy) =×(4320/^2)×(5557×390/708667)×
{[1+×8)^2/×390)^2]^+0}×(235/235)
=
φb>：
φb^'= 取φb=φb^'=
计算γ：
截面塑性发展系数
γ2=
γ3=
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
α1=
α2=
α3=
正则化长细比：λn=(f y/E)^*(λ/π)=(235/+005)^×(38/=
λn=>
φ=1/(2λn^2){(α2+α3λn+λn^2)-[(α2+α3λn+λn^2)^2-4λn^2]^} =1/(2×^2)×{+×+^2)
-[+×+^2)^2-4×^2]^}
=
φx=
βmx=1
N ex=××+005×38/38/10=+003kN
γx=
σ1=σ2=+003/×10+(1*/709/+003××10^3=mm^2
σ3=σ4=+003/×10-(1*/709/+003××10^3=N/mm^2
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
α1=
α2=
α3=
正则化长细比：λn=(f y/E)^*(λ/π)=(235/+005)^×(139/=
λn=>
φ=1/(2λn^2){(α2+α3λn+λn^2)-[(α2+α3λn+λn^2)^2-4λn^2]^} =1/(2×^2)×{+×+^2)
-[+×+^2)^2-4×^2]^}
=
λy=6e+003/=139
βtx=1
η=
γy=
φb=
βmy=1
N ey=××+005×139/139/10=532kN
σ1=σ2=+003/×10+(1*/709/×10^3=mm^2
σ3=σ4=+003/×10-(1*/709/×10^3=N/mm^2
≤215，合格！
七. 翼缘宽厚比验算
最不利工况为：+
最不利截面位于高度750m处
轴力：N=
绕x轴弯矩：M x= ·m
剪力：= kN
截面塑性发展系数
γ2=
γ3=
翼缘宽厚比：b0/T f1=83/8=
翼缘宽厚比限值：[b0/t]=×(235/f y)^=13
≤13，合格！
八. 腹板高厚比验算