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講座內(nèi)容:
一、抗風(fēng)柱介紹
設(shè)置在房屋結(jié)構(gòu)兩端山墻內(nèi),抵抗水平風(fēng)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)造柱簡(jiǎn)稱為抗風(fēng)柱。將抗風(fēng)柱在水平方向連接起來(lái)、起整體加固作用的鋼筋混凝土梁簡(jiǎn)稱為抗風(fēng)橫梁。一般用于高聳、內(nèi)部大空間、橫墻少的磚混結(jié)構(gòu)房屋,如工業(yè)廠房、大型倉(cāng)庫(kù)等。
二、力學(xué)模型分析
抗風(fēng)柱有三種布置方法:
(1) 即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)剛接,柱頂與屋架通過(guò)彈簧片連接。
(2) 即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接,柱頂與屋架通過(guò)長(zhǎng)圓孔連接板或彈簧片連接。按這兩種布置方法,屋面荷載全部由剛架承受,抗風(fēng)柱不承受上部剛架傳遞的豎向荷載,只承受墻體和自身的重量和風(fēng)荷載,成為名副其實(shí)的“抗風(fēng)柱”。
(3)按門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)布置,抗風(fēng)柱與屋架梁剛接,與鋼梁、鋼柱一起組成門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)。即抗風(fēng)柱柱腳與基礎(chǔ)鉸接(或剛接),柱頂與屋架剛接。按這種布置方法,屋面荷載由剛架及抗風(fēng)柱共同承擔(dān)??癸L(fēng)柱同時(shí)承擔(dān)豎向荷載和風(fēng)荷載。
三、設(shè)計(jì)計(jì)算原理
對(duì)于抗風(fēng)柱首先要滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)于鋼柱的基本規(guī)定:
1、容許長(zhǎng)細(xì)比
2、受壓強(qiáng)度穩(wěn)定性
3、受壓局部穩(wěn)定性
4、受彎強(qiáng)度
5、受彎整體穩(wěn)定性
四、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造
當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)完截面尺寸后,開(kāi)始要完成施工圖設(shè)計(jì),下面介紹常用的節(jié)點(diǎn)形式:
1、抗風(fēng)柱與屋架梁鉸接節(jié)點(diǎn)
2、抗風(fēng)柱剛性柱腳節(jié)點(diǎn)
3、抗風(fēng)柱鉸接柱腳節(jié)點(diǎn)
4、抗風(fēng)柱整體詳圖
五、總結(jié)
雖然規(guī)范中很難找到抗風(fēng)柱如何設(shè)計(jì)的條文,但是只要把它的受力分析清楚,再根據(jù)相關(guān)條文即可設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的截面來(lái)。同時(shí)根據(jù)建筑的使用要求及條件,合理選擇抗風(fēng)柱受力形式,也是我們合理設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。以我個(gè)人多年的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn):對(duì)于廠房抗風(fēng)柱高度不是很高,就可以選擇柱腳和柱頂都為鉸接的形式,可以得到比較經(jīng)濟(jì)的截面;而對(duì)于高度比較高的廠房,可選擇柱腳剛接,減少計(jì)算長(zhǎng)度,從而使截面經(jīng)濟(jì)性得以體現(xiàn)。
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