为什么要用格构柱（什么是格构式柱子？）

为什么要用格构柱（什么是格构式柱子？）

在一些重型吊车厂房中，我们常常可以看到一种特殊的柱子结构——格构柱。这种柱子为什么被采用？它与传统的实腹式工字钢柱相比有什么优势？本文将从工程力学的角度，为您详细解析格构柱的工作原理及其在实际工程中的应用。

这种柱子一般用在有重型吊车的厂房。
比如我们这个项目跨度27米，
吊车吨位50吨。
如果采用常见的实腹式工字钢柱去硬扛，
这个柱子得做到100050025*28，
一根柱子的用钢量高达6.67吨。

钢柱受力分析

在屋面自重，吊车荷载，
以及风荷载的作用下。
柱子是一个压弯构件。
柱子的承载能力
是由其抗压能力和抗弯能力共同组成的。
根据截面惯性矩积分公式可知，
材料的微元距中心轴距离越大，
材料的截面惯性矩越大。
因此我们可以增加每一个微元的距离，
把材料微元都转移到离中心最远处。
这样材料总截面积不变，
也就是抗压能力不变，
但是截面的惯性矩变大，
柱子的抗弯能力增强。

工程实际应用

所以在实际的钢结构工程设计中，
我们可以将实腹式工字钢柱中心腹板处的材料
全部转移到两端翼缘处，
充分发挥材料的抗弯能力。
中间用缀件连接起来。
这样材料经过重组后，
截面连通的实腹式柱子就变成了
由缀件连接两端分肢的空心格构式柱，
柱子的抗压能力不变但抗弯能力大大提升。
特别适合重型吊车厂房的柱子，
这种以受弯为主的压弯构件。

在同样跨度及吊车荷载作用下，
格构柱柱肢尺寸是：400*300的工字钢。
一根柱子用钢量是：5.1吨，
比实腹式柱节省了1.6吨，节省幅度高达24%。

通过科学合理的设计，
格构式柱子能巧妙地节省钢材，降低工程造价。