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。
考虑到这两个因素的影响,引用的体型系数后,我国的基本风压值应乘以综合调整系数即。
关于阵风系数,荷载规范的说明中指出,“对于低矮房屋的围护结构,按本规范提供的阵风系数确定的风荷载,与某些国外规范专为低矮房屋制定的规定相比,有估计过高的可能。
考虑到近地面湍流规律的复杂性,在取得更多资料以前,本规范暂不明确低矮房屋围护结构风荷载的具体规定,容许设计者参照国外对低矮房屋的边界层风洞试验资料或有关规定进行设计”。
由于手册中规定的风荷载体型系数已经包含了阵风效应,且是内、外压力的峰值组合,因此可以不用考虑阵风系数。
MBMA 0~60%MBMA MBMA AISI MBMA SICC ISO MBMA 50(mph)(psf)GB500095010min (m/s)(kN/) 1.41.33MBMA 1.05( 1.4/1.33)GB50009MBMA
我们假定一个米高的抗风柱,抗风柱柱距是米,抗风柱本身平面外有隅撑(檩条间距为米),基本风压为,是一个中间区的抗风柱。
所以参数是填入上面对话框的参数。
剩下的就是大家输入柱截面,然后试算,就了。
861.50.65OK。