1、<p>　　輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風(fēng)柱設(shè)計問題探討</p><p>　　摘&#160;&#160;要：抗風(fēng)柱是單層工業(yè)廠房不可缺少的重要組成構(gòu)件。抗風(fēng)柱設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師們設(shè)計過程中經(jīng)常遇到的問題，本文從輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房抗風(fēng)柱概念、作用、受力特點、構(gòu)件設(shè)計等角度指出抗風(fēng)柱設(shè)計的原則，以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，并提出了可供參考的防范措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：抗風(fēng)

2、柱；結(jié)構(gòu)設(shè)計；措施 </p><p>　　Abstract: The wind resistant pillar is monolayer industry workshop indispensable important component. Wind column design is the structural engineers in the design process often encountere

3、d problems, this article from the light steel structure factory building wind column concept, role, stress characteristic, component design and point out the anti-wind column design principles, as well as the problems ex

4、isting in the structure design, and puts forward the preventive measures for reference. </p><p>　　Key words: wind column; structural design; measures </p><p>　　中圖分類號：TU2 </p><p>　　一

5、、抗風(fēng)柱的作用及概念設(shè)計 </p><p>　　門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房在設(shè)計施工方面，具有結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)抗震性能好、適用跨度大，且運(yùn)輸、安裝方便，在單層工業(yè)建筑中得到廣泛使用，業(yè)主單位普遍認(rèn)同。作為門式輕鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房，抗風(fēng)柱是其重要組成構(gòu)件?？癸L(fēng)柱不僅是山墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的承重構(gòu)架，同時也將山墻承受的水平風(fēng)力通過自身及屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)，抗風(fēng)柱設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師們設(shè)計過程中不可少缺結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)加以重視。根據(jù)抗

6、風(fēng)柱兩端連接方式不同，抗風(fēng)柱可分為以下幾種形式：（1）柱頂鉸接柱腳剛接式：這種連接形式是傳統(tǒng)的鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房的延續(xù)，山墻水平風(fēng)荷載主要通過抗風(fēng)柱自身直接傳遞給基礎(chǔ)，這部分水平力約占75%左右，還有25%左右的水平力通過屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點：柱腳通過螺栓剛接與基礎(chǔ)，柱頂通過彈簧板鉸接于屋面工字梁，抗風(fēng)柱受力計算時截面高度較大，柱腳水平力通過柱底板摩擦力及抗剪鍵傳遞。（2）兩端鉸接式:這種連接形式在門式剛架工業(yè)廠房檐口高度不大

7、時普遍采用，受力簡單，傳力簡捷，山墻水平風(fēng)荷載約占50%通過抗風(fēng)柱自身直接傳遞給基礎(chǔ)，另50%左右的水平力通過屋蓋系統(tǒng)傳給基礎(chǔ)。主要特點：柱兩端均采用螺栓鉸接，受力計算簡單，截面較小，用鋼量較</p><p>　　二、抗風(fēng)柱受力特點及計算 </p><p>　　抗風(fēng)柱受力情況，根據(jù)抗風(fēng)柱上、下端連接方式以及山墻圍護(hù)墻板的做法不同，抗風(fēng)柱受力也不同，抗風(fēng)柱既承受山墻豎向荷載，又承受山墻水平風(fēng)

8、載。其主要受力特點為豎向壓彎構(gòu)件?？癸L(fēng)柱計算按連接方式簡述如下: （1）柱頂鉸接柱腳剛接式：平面內(nèi)計算簡圖見圖一，按偏心受壓構(gòu)件計算；平面外按軸心受壓構(gòu)件計算。（2）兩端鉸接式: 平面內(nèi)計算簡圖見圖二，按偏心受壓構(gòu)件計算；平面外按軸心受壓構(gòu)件計算。（3）受力柱式: 平面內(nèi)計算簡圖見三，按偏心受壓構(gòu)件計算；平面外同邊跨剛架一道按偏心受壓構(gòu)件計算。 </p><p>　　三、抗風(fēng)柱連接構(gòu)造及設(shè)計中存在的問題3.1抗風(fēng)

9、柱柱頂連接構(gòu)造方式一般有以下三種：（1）連接構(gòu)造方式一，采用彈簧鋼板與剛架梁上翼緣螺栓鉸接，見圖四；（2）連接構(gòu)造方式二，采用鋼板與焊于剛架梁上的上翼緣和腹板的連接板螺栓鉸接，見圖五；（3）連接構(gòu)造方式三，采用抗風(fēng)柱柱頂鋼板與剛架梁的下翼緣螺栓鉸接，見圖六。 </p><p>　　3.2抗風(fēng)柱柱頂連接構(gòu)造設(shè)計三種方式利弊簡述如下，（1）連接構(gòu)造方式一，僅與上翼緣彈簧板連接，這種連接在過去的鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房中

10、經(jīng)常使用，為避免不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的不利影響，釋放豎向約束，允許鋼梁有一定的豎向變形。在輕鋼廠房設(shè)計初期，?？吹揭恍﹫D紙中，就有這種設(shè)計構(gòu)造。柱頂水平荷載直接傳至鋼梁上翼緣，一般不考慮對鋼梁側(cè)向穩(wěn)定影響，這種構(gòu)造方式有其自身的合理性。但是，相對于輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房來說，由于輕鋼結(jié)構(gòu)廠房自重輕，實際的沉降量也較小，加設(shè)彈簧板的必要性值得分析研究，當(dāng)某些場地地質(zhì)條件差，對房屋沉降有要求的結(jié)構(gòu)，可以作為設(shè)計連接構(gòu)造的一種選擇，當(dāng)某些場地地質(zhì)條件好，

11、房屋結(jié)構(gòu)沉降差較小，就可以選擇其他設(shè)計連接構(gòu)造的方式，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)加以區(qū)別對待。（2）連接構(gòu)造方式二，與剛架梁的上翼緣和腹板同時連接，水平力傳力簡捷，一般不考慮對鋼梁側(cè)向穩(wěn)定影響，加上輕鋼結(jié)構(gòu)荷載較小，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好時，實際的沉降量也是很小的，且鋼結(jié)構(gòu)承受變形的敏感性較好，又因連接構(gòu)造簡單，施工方便，這種連接構(gòu)造方式就是一種選擇，結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)常采用。（3）連接構(gòu)造方式三，與鋼梁下翼緣連接，水平力通過鋼梁下翼緣傳遞，而鋼梁下</p&

12、gt;<p>　　3.3抗風(fēng)柱柱腳連接構(gòu)造方式一般有以下兩種：（1）連接構(gòu)造方式一，鉸接柱腳，見圖七；（2）連接構(gòu)造方式二，剛接柱腳，見圖八。 </p><p>　　3.4上述兩種柱腳連接方式哪方式連接合理，本人認(rèn)為應(yīng)視房屋高度而定，以水平荷載傳到基礎(chǔ)路徑簡捷為原則。由于輕鋼結(jié)構(gòu)側(cè)向穩(wěn)定性較差，應(yīng)避免過大的水平荷載通過屋蓋支撐系統(tǒng)傳遞。根據(jù)以往經(jīng)驗設(shè)計，一般檐口高度大于8米時，宜采用剛接柱腳，檐口高

13、度小于8米時，宜采用鉸接柱腳。 </p><p>　　四、抗風(fēng)柱設(shè)計應(yīng)采取的防范措施 </p><p>　　4.1抗風(fēng)柱與鋼梁連接方式應(yīng)慎重選擇，區(qū)別對待，盡量避免與鋼梁下翼緣連接，防止鋼梁因受扭變形而失穩(wěn)，防止屋面梁因變形而不協(xié)調(diào)。 </p><p>　　4.2當(dāng)不可避免地與鋼梁下翼緣連接時，應(yīng)在連接處加設(shè)隅撐，或水平傳力構(gòu)件等有效措施，確保鋼梁不因下翼緣受力而失

14、去穩(wěn)定性。 </p><p>　　4.3抗風(fēng)柱與基礎(chǔ)的連接方式應(yīng)盡可能按房屋高度以及風(fēng)荷載大小而定，盡量使較大的水平風(fēng)荷載直接傳給基礎(chǔ)，傳力途徑應(yīng)短而簡捷，當(dāng)傳給基礎(chǔ)的水平力較大時，應(yīng)根據(jù)需要在柱腳處設(shè)置必要的抗剪鍵。 </p><p><b>　　五、結(jié)束語 </b></p><p>　　抗風(fēng)柱結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個完整、系統(tǒng)的概念，從受力分析，結(jié)構(gòu)

15、設(shè)計，防范措施等各環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確合理地選擇設(shè)計方案非常重要，結(jié)構(gòu)工程師對于不同的建筑和不同的地質(zhì)情況應(yīng)區(qū)別對待，從而尋求最合理的設(shè)計方法。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102:2002 . 北京：中國計劃出版社，2003. </p><p>　　[2]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)