门式钢架抗风柱计算书

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

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=

腹板计算高度：h0=348 mm

腹板高厚比：h0/T w=348/6=58

腹板高厚比限值：[h0/t]=80

58≤80，合格！

九. 2轴挠度验算

最不利工况为：D+W1+

最不利截面位于高度3000m处

挠度为：

≤15，合格！

十. 2轴长细比验算

2轴长细比为：6e+003/=139 139≤150，合格！

十一. 3轴长细比验算

3轴长细比为：6e+003/158=38 38≤150，合格！