抗风柱的设计理念与建议.pdfVIP

INTELLIGENCE 建 筑 工 程 抗风柱的设计理念与建议 巴马丹拿建筑设计咨询（上海）有限公司-大连分公司 张国强 王 雪 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 传递给基础的轴力只有抗风柱本身的重量和相邻山墙墙板的 在工业厂房设计中，承担厂房山墙墙板承受的风荷载需 重量。如果采用刚接 , 传递给基础的弯矩和轴力要大得多 , 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 偏心距非常大,不利于基础的设计。但抗风柱比较高的时候， 的主要受力构件。但是由于规范、规程在抗风柱设计方面没 如果柱脚还采用铰接模式，抗风柱截面将很不经济，这时候 有明确的设计规定，因此对抗风柱的设计理念说法不一。不 可以做成刚接柱脚、或者设置抗风桁架。 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 2、抗风钢柱与屋架的连接形式分为：铰接和弹簧板连接。 连的屋面结构和基础影响较大。基于上述原因，本文对抗风 但是铰接传递的屋面桁架竖向力会造成屋面桁架变形不协调 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 的问题，不利于桁架的受力。因此，抗风钢柱柱顶一般是通 议。 过弹簧板与屋架上、下弦相连，然后通过边跨两榀屋架之间 一、山墙抗风的主要结构形式 的刚性系杆和支撑最终传给两榀屋架所在的框架或排架柱的 山墙抗风形式主要有两种；一种是采用抗风柱与抗风梁 四个牛腿上。由于屋架锚栓不承受水平剪力的作用，故须在 或抗风桁架的组合，另一种是抗风柱及其屋面结构的组合。 端部两榀屋架的支座底板下设置抗剪键来承受山墙传来的水 第一种结构形式在较高厂房中比较普遍，这种是把山墙 平剪力。并且端部两榀屋架的上下弦水平支撑及刚性系杆除 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 应满足长细比要求外，还应能承受由山墙传来的水平风荷载。 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 弹簧板由一块钢板折叠而成，竖向刚度很弱，上部屋架可以 的截面尺寸。缺点是当采用抗风梁时，抗风梁截面很大，总 自由变形，节点不传递竖向力，在水平方向弹簧板有一定的 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， 刚度，能够保证水平荷载的传递。 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 四、按两端简支梁考虑抗风柱设计 精度要求很高。 抗风柱按两端简支梁考虑时，铰接端只传递剪力和轴力， 随着社会经济的发展，钢结构越来越多地应用于各种工 抗风柱承受计算宽度内的均布风荷载与山墙墙面竖向荷载， 业与民用建筑房屋中，山墙抗风柱大多采用钢柱。钢柱与屋 计算长度可以按支承情况分别取值。这种设计方法简单实用， 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。 对于一般的单跨两端山墙封闭单层厂房抗风柱计算可优先考 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 虑此种方法。 水平风荷载的作用。