抗风柱连接方式详解：简支梁与悬臂梁模式的特点与应用场景分析

根据抗风柱连接方式的不同，按受力特性可分为三种模式：

1、简支梁方式，即抗风柱脚与基础铰接，柱顶通过弹簧板或长圆孔连接板与刚架梁铰接。

图1 抗风柱（简支梁）模式

特点：屋面荷载全部由主刚架承担，而抗风柱本身不承受上部刚梁传递的竖向荷载。它仅承受墙体、自身重量和风荷载。受力非常简单，节点结构简单，易于制作和安装。安装。可以将其视为“垂直简支梁”。 （简化机械图参见 1）

2、悬臂梁方式，即抗风柱脚与基础刚性连接，柱顶与刚架梁通过弹簧板铰接。

图2 抗风柱（悬臂梁）模式

特点：以往的单层工业厂房（重钢厂房），屋顶厚重，抗风柱与厂房结构柱所承受的竖向荷载相差较大。为了避免不均匀沉降对结构应力的变化和不利影响，往往需要释放竖向约束抗风柱本身来独立承受山墙处传递的纵向水平风荷载。可以将其视为“垂直悬臂梁”，其计算长度系数比简支梁模式要小。 （简化机械图参见 2）

3、固定梁方式，即抗风柱脚与基础刚性连接，柱顶与刚架梁通过水平连接板刚性连接。

图3 抗风柱（定梁）模式

特点：抗风柱与主体结构形成门式刚架。柱顶与刚架斜梁刚性连接，可作为梁的竖向支撑点，减少梁的跨度和内力，节省钢材用量。屋顶荷载由刚架和抗风柱承受。抗风柱同时承受竖向荷载和风荷载。可以看作是“垂直固定梁”，计算出的长度系数比前两种模式要小。但节点结构相对复杂。

4、铰接连接的常用做法

图4 弹簧板连接

注：抗风柱上部常采用弹簧板连接。在轻钢房屋中，弹性管板连接的原理已不复存在，应采用能有效传递垂直和水平荷载的直接连接。

图5 长圆孔连接

图6 端板固定连接

注：《门规》建议采用固定连接，但前提是“屋面材料能适应大变形”。如果不注意这一规定，实际工程中往往容易出现屋顶渗漏的情况。

特点：抗风柱可作为刚架梁的竖向铰支撑，减少刚架梁的挠度。同时，规范将刚性拉杆的连接位置置于梁下部，目的是在梁下翼缘受压时提供可靠的侧向支撑，从而达到减少出力的目的。刚性框架梁的平面计算长度。