某厂房钢管混凝土柱设计浅析

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1、第32卷2014年第3期(总第171期)问题研究某厂房钢管混凝土柱设计浅析张金岭李双河刘银萍(鞍钢集团工程技术有限公司鞍山114021)【摘要】依据厂房所处场地及柱子布置情况，通过合理设计计算，达到既满足结构安全要求，又节省钢材的目的。【关键词】钢管混凝土柱单肢承载力计算整体承载力计算刚度柱顶位移DesignAnalysisofSteelPipeConcreteColumninWorkshopZHANGJin-ling，LIShuang-he，LIUYin-ping(AnsteelGroupEngineeringandTechnologyCo．，Ltd．，Anshan114

2、021)【Abstract】Accordingtotheworkshoppositionandcolumnarrangement，makeareasonabledesignandcalculation．Thepurposeofsavingsteelproductsandmeetingsafetystructurerequirementsareachieved．【Keywords]Steelpipeconcretecolumn，singlelimbbeatingcapacitycalculation，overallloadingcalculation，rigid，topcol

3、umndisplacementl概述——钢管混凝土单肢柱的承载力设计值；该工程位于福建沿海地区，风荷载大，冬季主Ⅳ0——钢管混凝土轴心受压短柱的承载力导风向东北，平均风速2．6m／s，夏季主导风向东南，设计值；平均风速2．6m／s，最大风速23．7m／s。常年地下水0——钢管混凝土的套筒指标；位低于一0．3m，水质对混凝土没有侵蚀作用。厂房——混凝土的抗压强度设计值；高大，最高处达47m。柱距均为15m。A——钢管内混凝土的横截面面积；柱子的主要设计参数为基本风压：0．8kN／m；——钢管的抗拉、抗压强度设计值；抗震设防列度：7(0．1g)；吊车荷载：桥式吊车16tA——钢

4、管的横截面面积；(额定起重量)／24．4m(跨度)，A5(工作级别)．——考虑长细比影响的承载力折减系数；——考虑偏心率影响的承载力折减系数。2柱子设计原理(2)格构柱的整体承载力应按下列公式计算：钢管混凝土格构柱计算包括承载力计算及变Ⅳ≤(5)形计算两项内容。其中承载力计算又包括单肢承=：(6)载力计算和整体承载力计算两种情况。格构柱的?vo=(7)单肢承载力计算，首先应按桁架确定其单肢的轴向力，然后按压肢和拉肢分别进行承载力计算。式中：——格构柱的整体承载力设计值；拉肢的承载力按钢结构拉杆计算，不考虑混——格构柱单肢柱的轴心受压短柱承凝土的抗拉强度。载力设计值；(1)压

5、肢应按下列公式计算：——考虑长细比影响的整体承载力折Ⅳ≤Nu(1)减系数；Nu=，N。(2)：——考虑偏心率影响的整体承载力折减系数。^，0=LA(1+0+√)(3)(3)钢管混凝土柱子的变形，可按一般结构力0A。(4)学的方法进行计算。钢管混凝土柱子在正常使用式中：Ⅳ——轴心受压承载力设计值；一56一第32卷2014年第3期(总第171期)问题研究图3厂房排架计算简图填充混凝土，通过PKPM试算，其截面用4一小，相应地B柱及A柱需要承担很大的弯矩，此两457×10即可，因为这时c柱实际上是单纯的钢结柱的偏心率影响的整体承载力折减系数：数值很构格构柱，其计算方法与钢管混凝土

6、格构柱不同，小，导致其特定柱截面的整体承载力设计值很低；只需验算强度、平面内稳定、平面外稳定三项内二是在这种情况下，排架的柱顶位移很大，达到H／容，而不需要验算整体承载力。但是这样存在两200，远远大于《钢结构设计规范}(GB50017—2003)个问题：一是B柱及A柱需要很大的钢管截面和填附录A．2．1条关于有桥式吊车的单层框架的柱顶位充混凝土强度等级，这是因为c柱(4—4,457×10)移限值HI400的要求，刚度方面不容易满足规范要因为没有填充混凝土，它的抗弯刚度非常小，求。鉴于这两个方面，总结出以下结论：排架中各在风荷载作用下承担的整个排架弯矩的比例非常柱各自必须有

7、足够的刚度，才能合理有效承担全丝；毪i!QJ!QQQli!QlQjA柱B柱C柱图4最终各格构柱断面部弯矩和控制柱顶位移。按照这个思路，经过4结束PKPM反复试算，最终确定各格构柱断面(见图4)，通过比较图2及图4，柱子钢材用量大约减少其中各钢管中均填充C40混凝土。了33．7％，这样就取得了良好的经济效果。(2012—11—30收稿)一58一