摘要：鋼結(jié)構(gòu)，用鋼材建造的工業(yè)與民用建筑設(shè)施，它具有質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，跨度大，建筑施工工期短，相應(yīng)降低投資成本，建筑防火性高，防腐蝕性強(qiáng)，建筑搬移方便，回收無污染，環(huán)保性好，建筑投資低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，在油田內(nèi)部，廣泛用于輸油泵房（姬三聯(lián)合站）、注水泵房、水處理間、消防泵房、體育館等，為對(duì)鋼柱的穩(wěn)定性進(jìn)行深入的研究，以一工業(yè)廠房為例，等高兩跨，高度19.69m。當(dāng)?shù)?度抗震設(shè)防，介紹了柱在水平地震作用下，其強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算方法。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；地震；穩(wěn)定性
工業(yè)廠房（如注水泵房）的結(jié)構(gòu)采用排架結(jié)構(gòu)，是因?yàn)槠淇缍却�、高度高，這種結(jié)構(gòu)受力合理，建筑設(shè)計(jì)靈活，施工方便，工業(yè)化程度較高。
不論是恒載、活荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載，都是通過柱子傳給基礎(chǔ)，柱在地震作用下的穩(wěn)定性尤為重要，下面是通過例子分析柱在地震作用下的穩(wěn)定性。
下面以一工業(yè)廠房為例，對(duì)其柱在水平地震作用下，對(duì)強(qiáng)度、穩(wěn)定性進(jìn)行分析。
一、柱的截面尺寸
此框架為兩跨結(jié)構(gòu)：
a柱 上柱： 400×400mm，下柱： 800×600mm
二、承受的各種荷載
1、恒載
預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面梁、防水層、水泥砂漿、屋架和支撐自重、鋼窗架、托架
屋架荷載：
p1a=p1c=709.43kn p1b=1418.86kn m1a=m1c=35.47kn.m m1b=106.41kn.m 屋架自重約為kn/榀
2、屋面活載：
q1a=126knq1b=126knm1a=6.3kn.mm2a=18.9kn.m m1b=18.9kn.m
3、吊車荷載
1）吊車荷載(2臺(tái)50/10t)：
dmax=807.03kndmin=218.5kn
若在邊柱：
knm4a=282.46kn.m， knm4b=76.48kn.m
若在邊柱：
knm4a=76.48kn.m， kn m4b=282.46kn.m
2） 吊車橫向水平荷載tmax=50.55kn
4、風(fēng)荷載：fw=86.92kn
三、地震作用下的內(nèi)力組合
1、作用于一個(gè)單元上的重力荷載值
集中于左跨屋蓋處的重量：
集中于右跨屋蓋處的重量：
由計(jì)算機(jī)算出：
在質(zhì)點(diǎn)1、2重力荷載、作用下排架的側(cè)移、按下面計(jì)算：
s
2、橫向地震作用分析：
集中于屋蓋處的重力荷載：
ab跨吊車重在一側(cè)柱上的牛腿反力為：
bc跨吊車重在一側(cè)柱上的牛腿反力為：
作用于排架柱底的剪力為：
作用于屋蓋標(biāo)高處的地震作用為：
吊車地震作用為：
四、柱的強(qiáng)度、穩(wěn)定性驗(yàn)算
邊柱的截面幾何特征
a柱截面特征匯總表
邊柱
1、上柱：
①最大內(nèi)力：
由地震作用下各種組合下得出： kn，kn
②驗(yàn)算強(qiáng)度：
③驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定：
查表（b類截面）得：
④驗(yàn)算彎矩作用平面外的穩(wěn)定：
查表（b類截面），
所計(jì)算構(gòu)件段為bc段，有端彎矩和橫向荷載作用，但使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率，故取，另。
由以上算知，此壓彎構(gòu)件是由彎矩作用平面外的穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)的。
⑤局部穩(wěn)定驗(yàn)算：
腹板：
翼緣： （構(gòu)件計(jì)算時(shí)可�。�
2、下柱：
由地震作用下各種組合下得出：
第一組（使分肢1受壓最大）
①斜綴條截面：
假想剪力：
綴條內(nèi)力及長(zhǎng)度：取
選用單角鋼l
，查表（b類截面）得
單角鋼單面連接的設(shè)計(jì)強(qiáng)度折減系數(shù)為：
②驗(yàn)算綴條穩(wěn)定：
③驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定：
換算長(zhǎng)細(xì)比：
查表（b類截面），
對(duì)有側(cè)移框架柱，
第一組（使分肢1受壓最大）[9]：
第二組（使分肢2受壓最大）：
④驗(yàn)算分肢1的穩(wěn)定（用第一組內(nèi)力）：
最大壓力：
，
由查表（b類截面），
⑤驗(yàn)算分肢2的穩(wěn)定（用ⅱ-ⅱ截面內(nèi)力kn，）
最大壓力：
，
由查表（b類截面），
⑥分肢局部穩(wěn)定驗(yàn)算：
只需驗(yàn)算分肢2的局部穩(wěn)定。因，得
翼緣：
腹板：
從以上驗(yàn)算結(jié)果分析，邊柱在地震作用下是穩(wěn)定的。
韓新凝，1981年3月出生，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，土木工程專業(yè)，現(xiàn)為第三采油技術(shù)服務(wù)處，從事油氣田地面建設(shè)工作。
注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以pdf形式查看。
