一、 介绍设置在房屋结构两端山墙内，抵抗水平风荷载的钢筋混凝土构造 柱简称为抗风柱.将抗风柱在水平方向连接起来、起整体加固作用的钢筋混凝土 梁简称为抗风横梁一般用于高耸、内部大空间、横墙少的砖混结构房屋，如工 业厂房、大型仓库等.图1为单层厂房透视图，我们从图中可以看一下抗风柱的 位置情况：抗风柱虽然在《钢结构设计规范》和《门式刚架规范》中均未有专门条 文介绍如何设计，但是作为结构受力构件，只要分析清楚它在结构体系中的受力 状态，按照规范相关条文进行计算分析，并满足规范规定的构造要求，我们就 能合理的设计出安全经济的抗风柱接下来我们就抗风柱的设计全面介绍如下:二、 力学分析抗风柱有三种布置方法：(1) 即抗风柱柱脚与基础刚接，柱顶与屋架通过弹簧片连接2) 即抗风柱柱脚与基础铰接，柱顶与屋架通过长圆孔连接板或弹簧片连 接.按这两种布置方法，屋面荷载全部由刚架承受，抗风柱不承受上部刚架传递 的竖向荷载，只承受墙体和自身的重量和风荷载，成为名副其实的〃抗风柱”.(3) 按门式刚架轻钢结构布置，抗风柱与屋架梁刚接，与钢梁、钢柱一 起组成门式刚架结构即抗风柱柱脚与基础铰接(或刚接)，柱顶与屋架刚接.按这 种布置方法，屋面荷载由刚架及抗风柱共同承担。
抗风柱同时承担竖向荷载和 风荷载第一种布置方式即悬臂梁式主要特点是：抗风柱柱脚刚接，相当于我们一般的悬臂梁受力形式，抗风 柱本身独立承受墙面传递的风荷载在过去重屋面的单层工业厂房中，因为抗 风柱和厂房结构柱所承受的竖向荷载差距较大，为避免不均匀沉降对结构受力形 式的改变和不利影响，一般需要释放竖向约束.在轻钢厂房开始的初期，我们经 常看到一些图纸中，在抗风柱的顶部加设弹簧板，与主钢架连接，就是这种设 计理念这种抗风柱的主要特点是：1） 柱脚刚接；2） 截面根据实际情况，有时较大，有时就会很节省；3） 顶部弹簧板连接我们现在把悬臂梁式抗风柱力学模型展示如图2所示:第二种为简支梁式, 这种抗风柱的特点是：柱脚铰接、顶部与主钢架铰接，这种抗风柱的受力形式 简单，采用较小的截面就能满足风荷载通过抗风柱传递到主钢架，依靠主钢 架的支撑体系承受水平风荷载.在轻型钢结构厂房设计中，受力形式简单，力的 传递途径明确.主要的特点是：1） 主钢架承受竖向荷载和横向水平荷载；2） 抗风柱承受和传递水平纵向风荷载；3） 支撑体系承受纵向水平荷载这种抗风柱的优点是：1）受力形式简单，截面较小；2 ）铰接节点加工和安装比较方便，成本低；3）充分发挥了整体结构的承载能力，总体成本低。
我们现在把简支梁式抗风柱力学模型展示如图3所示：三、设计计算对于抗风柱首先要满足《钢结构设计规范》中对于钢柱的基 本规定：1、容许长细比抗风柱平面内计算长度:柱脚铰接，柱顶铰接，计算长度系数为10 ；柱 脚刚接，柱顶铰接，计算长度系数为0732.抗风柱平面内计算长度：侧向支撑 点之间的距离，可取檩条之间的距离，一般为3000m2、挠度抗风柱的挠度由于抗风柱受弯作为控制受力，所以也要考虑挠度，《钢 结构设计规范》中主钢架的挠度限值为1/400L，《门式刚规》里面对于墙梁水 平挠度要求是1/180四、 节点构造当我们设计完截面尺寸后，开始要完成施工图设计，下面介绍常用的节点 形式：3、抗风柱与屋架梁铰接节点可以看到此种柱顶铰接采用弹簧片连接，还有采用竖向长圆孔连接五、 总结虽然规范中很难找到抗风柱如何设计的条文，但是只要把它的受力分析 清楚，再根据相关条文即可设计出经济合理的截面来同时根据建筑的使用要 求及条件，合理选择抗风柱受力形式，也是我们合理设计的关键以我个人多 年的钢结构设计工作经验：对于厂房抗风柱高度不是很高，就可以选择柱脚和 柱顶都为铰接的形式，可以得到比较经济的截面；而对于高度比较高的厂房，可 选择柱脚刚接，减少计算长度，从而使截面经济性得以体现。
4、抗风柱整体详图5、受弯整体稳定性ii.i穹矩作用族射客融平面内〈亲l地琳案鹿式缶胃括曲, 1其揪定瞥应枚下列规定计尊：a晖矩作佛平M宥的总定ti；N * 寸必点尝碳)或中N •一所计［构件段起曲由拧微心此L而 警敷,NZ-FE人KLlt!)*•尊定*用平面由的甬心虽氐御麻熹定系戳；M，——商计算曲林度电周何的景大弯堑！U'|K 一在育筮整用平•无内对辍克受斥F挽的毛眦面模趾;Q，一等蚊弯匝系数■应投下列观定兼居；式叩巳 尊屋作物*一击时的帖Q曳医相时卷丈■芸.哉LL：**那如——均句导臼他意弊作艳懒臆定至席虽，;卜算，菖 中E辛昭湾H戛用啊T市寄南时寿於司思仲•啊洋 或登用审E黑EE廿岫碉口寂有巳=L法% 历骨尊杓常理蔻围傅的目丈乌电；^―广币.L其也扯尹顷 九一•等蚊当施廉裁成蚯下营瓠程采削2、受压强度稳定性(5. L2-1)实腹式轴心受压构件的稳定性应按下式计算；甲—轴心受压构件的稳定系数（取截面前主轴稳定系数 中的较小者），应根据桐件的悦细比、钢材屈服强度 和表& 1.孩5. 1. 2-2的载面分类按附录C采 用.3、受压局部稳定性SI. 1在受床构件中.翼绿板向曲外伸宽度b与其厚度!之比， 应符合下列要求，I轴心受压构件；子壬<10+。
1.J 罕 （5』，11）式中A 构件俩方向长缅比的较大值：当A<3◎时,取4 = 3当 Z>IOO 时,取 A= 100.2压奔梅件；.@3 J芦 <5,4. 1-2）F强度和境定计算中取匕=1.0时可放宽至15 72357/ . 注，翼雄桓自曲外伸冕度击的崩值为，对焊接梅件,取腺械边至翼绿槌边维的 跆离，封轧制构件.敝内圆瓠起成髯黄球板（脏，迎晚的照眸.5.4.2在工字形及H苍截面的受压构件中,腹板计算高度树与 其厚度七之比，应符合下列要求I1轴心受压构件E2W(25+0. 54(5. 4. 2-1)J * J y式中构件两方向长细比的较大值：当A<30时，取A = 30.当 A>l00 时，取 A = 100,2压弯构件=当0<也<1. 6时:3<(16如十0.5A + 25)J^ (5,4. 2 2>当1.5〈队或％ 0肘+『W ( ；8(t*+0. 5人一26. 2) (5. 4. 2-3)«o = 4、受尊强度5- 2. 1母矩作用在主平面内的拉弯枸件和压弯椅件.真强度应按 万列规定汁算：(5. 2. L)N 十 wx . M耳士刃矿：士成中儿、九 版或回嗔.般同应的戴圆型性发展系数，魔质表5. 2.【栗用.M. .M,一同 裁面处统］轴和了轴的弯短(对工字形截面T融为强辑7轴为福鞫旗WnN、袒5—-对星轴I和y轴的序截面模量*W一 截®塾性发展系数亍抻工字形或西.片=】.瞄・儿=L 20：时箱形敝面-y. = yT = I. OS；时其他 ?戳面，可按表5.2. I采用： a图2恳臂梁式抗风柱:力学模型图3简支梁式抗风柱力学模型-5TUFF K：HT:\yi : 土丁慎f捕1 «< R bMK HE"'VftHIM MNElk fT
表5.3,8受压构件的容许长期比兰i拘忤名祚容冉故湘比 I1榨.桁策和氏翎架中的籽件1初林的曜祭 '吊牛;曜成吊午布架以F的柱1可2支祎［吊筝粱或吊车桁架以卜的牲闭支粽除外）2瞬用以减小受魄构件长拙1±的ffi4■岫ftHRAVES7FtT I h<*MH0DR WA[±COVERING1单层厂房透视2、抗风柱刚性柱脚节点3、抗风柱钗接柱脚节点长细比计算公式：构件长细比A应按照F列规定晡定；I截面为双辅对称或概对称的构件；从工妃/\ 用=如儿 （5. L2-2）式中 妃上•■一构件对主轴工和了的计算长度*E一一构件截面对主轴_r和，的回转半径.对双袖过称十字形枝而构件漓.或人取值不得小于5.07fr/r （其中Mr为悬伸板件宽厚比）.。