鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計1_6墻梁設(shè)計

1、返回1.6 1.6 墻梁設(shè)計墻梁設(shè)計1.6.1 1.6.1 墻梁的構(gòu)造要求墻梁的構(gòu)造要求1.6.2 1.6.2 墻梁的荷載墻梁的荷載1.6.3 1.6.3 墻梁內(nèi)力計算墻梁內(nèi)力計算1.6.4 1.6.4 墻梁截面驗算墻梁截面驗算1.6.51.6.5柱間支撐的布置與計算柱間支撐的布置與計算 墻架系統(tǒng)主要由墻梁、拉條、斜拉條、撐桿、墻架系統(tǒng)主要由墻梁、拉條、斜拉條、撐桿、以及墻面板等組成。以及墻面板等組成。拉條的作用主要是承受墻梁豎向荷載，減小墻拉條的作用主要是承受墻梁豎向荷載，減小墻梁平面內(nèi)豎向撓度。墻梁主要承受由墻板傳遞梁平面內(nèi)豎向撓度。墻梁主要承受由墻板傳遞的風(fēng)荷載。的風(fēng)荷載。墻梁的截面主要

2、是墻梁的截面主要是C C型和型和Z Z型兩種冷彎薄壁型鋼型兩種冷彎薄壁型鋼截面形式。截面形式。墻梁墻梁巖棉保溫材料巖棉保溫材料墻梁支架墻梁支架墻梁墻梁墻梁墻梁墻梁支架墻梁支架窗洞支架窗洞支架 通常墻梁的最大剛度平面在水平方向（槽口方通常墻梁的最大剛度平面在水平方向（槽口方向向下），墻梁主要承擔(dān)水平風(fēng)荷載。向向下），墻梁主要承擔(dān)水平風(fēng)荷載。yxyqyxxqoA(a)雙側(cè)掛墻板(b)單側(cè)掛墻板xqyyAoxxqy風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載雙側(cè)掛板雙側(cè)掛板單側(cè)掛板單側(cè)掛板1.6.1 1.6.1 墻梁的構(gòu)造要求墻梁的構(gòu)造要求墻梁槽口的朝向應(yīng)視具體情況而定：槽口向上，便墻梁槽口的朝向應(yīng)視具體情況而定：槽口

3、向上，便于連接，但容易積灰積水，鋼材易銹蝕；槽口向下，于連接，但容易積灰積水，鋼材易銹蝕；槽口向下，不易積灰積水，但連接不便。不易積灰積水，但連接不便。墻梁的間距取決于墻板的材料強度、尺寸、所受荷墻梁的間距取決于墻板的材料強度、尺寸、所受荷載的大小等，一般墻梁的間距取載的大小等，一般墻梁的間距取1 11.51.5米左右，遇米左右，遇有窗口位置等情況作特殊處理。有窗口位置等情況作特殊處理。 荷載荷載 1.1.豎向荷載豎向荷載墻板自重和墻梁自重墻板自重和墻梁自重 2.2.水平荷載風(fēng)荷載水平荷載風(fēng)荷載荷載組合荷載組合 1.1.豎向荷載水平風(fēng)荷載（迎風(fēng)）豎向荷載水平風(fēng)荷載（迎風(fēng)） 2.2.豎向荷載水平

4、風(fēng)荷載（背風(fēng)豎向荷載水平風(fēng)荷載（背風(fēng)）1.6.2 1.6.2 墻梁荷載墻梁荷載墻梁承擔(dān)雙向荷載，為一雙向受彎構(gòu)件。當(dāng)荷載墻梁承擔(dān)雙向荷載，為一雙向受彎構(gòu)件。當(dāng)荷載未通過截面彎曲中心時，尚應(yīng)考慮因荷載偏心產(chǎn)未通過截面彎曲中心時，尚應(yīng)考慮因荷載偏心產(chǎn)生的雙彎扭力矩生的雙彎扭力矩B B（單側(cè)掛墻板）。（單側(cè)掛墻板）。在豎向荷載在豎向荷載 作用下，墻梁產(chǎn)生彎矩作用下，墻梁產(chǎn)生彎矩 ，拉，拉條作為一個支承點，按連續(xù)梁計算，如下圖所示。條作為一個支承點，按連續(xù)梁計算，如下圖所示。xqyMxq1.6.3 1.6.3 墻梁內(nèi)力計算墻梁內(nèi)力計算墻架結(jié)構(gòu)布置圖墻架結(jié)構(gòu)布置圖在水平風(fēng)荷載在水平風(fēng)荷載 作用下（迎風(fēng)或

5、背風(fēng)），墻作用下（迎風(fēng)或背風(fēng)），墻梁產(chǎn)生彎矩的計算簡圖：梁產(chǎn)生彎矩的計算簡圖： yqqy當(dāng)墻梁雙側(cè)掛墻板（圖當(dāng)墻梁雙側(cè)掛墻板（圖a a），且墻板與墻梁牢），且墻板與墻梁牢固連接時，墻梁受荷不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時雙彎固連接時，墻梁受荷不會發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時雙彎扭力矩扭力矩B B0 0；當(dāng)墻梁單側(cè)掛墻板時（圖當(dāng)墻梁單側(cè)掛墻板時（圖b b），由于豎向荷載），由于豎向荷載和水平風(fēng)載均不通過墻梁中心和水平風(fēng)載均不通過墻梁中心A A，且單側(cè)掛墻，且單側(cè)掛墻板不能有效阻止墻梁的扭轉(zhuǎn)，此時墻梁將產(chǎn)生板不能有效阻止墻梁的扭轉(zhuǎn)，此時墻梁將產(chǎn)生雙彎扭力矩雙彎扭力矩B B。yxyqyxxqoA(a)雙側(cè)掛墻板(b)單側(cè)掛墻板

6、xqyyAoxxqy 跨中最大雙彎扭力矩為：跨中最大雙彎扭力矩為： 其中：其中： B B的計算系數(shù)；的計算系數(shù)； 計算截面雙向荷載對彎曲中心的合扭計算截面雙向荷載對彎曲中心的合扭 矩，以繞彎曲中心逆時針方向為正；矩，以繞彎曲中心逆時針方向為正； 墻梁跨度。墻梁跨度。ml在在 、 、 、B B作用下，截面各點應(yīng)作用下，截面各點應(yīng)力符號如下圖所示。力符號如下圖所示。“”表示拉應(yīng)力，表示拉應(yīng)力，“”表示壓應(yīng)力。表示壓應(yīng)力。xMxM yMxqyyyx(-)1(+)3(-)2(+)4xM(-)4(+)Mxx2(-)3qyy(+)y1x4(+)(-)3y(+)Myx2q(-)yx1x(-)4(+)Bx23

7、(+)y(-)x1ym 首先根據(jù)墻梁跨度、荷載和拉條設(shè)置情況，初首先根據(jù)墻梁跨度、荷載和拉條設(shè)置情況，初選墻梁截面，然后對墻梁截面進(jìn)行驗算。選墻梁截面，然后對墻梁截面進(jìn)行驗算。截面驗算包括：正應(yīng)力驗算，剪應(yīng)力驗算，整截面驗算包括：正應(yīng)力驗算，剪應(yīng)力驗算，整體穩(wěn)定驗算以及剛度驗算。體穩(wěn)定驗算以及剛度驗算。1.6.4 1.6.4 墻梁截面驗算墻梁截面驗算正應(yīng)力驗算正應(yīng)力驗算 對主軸對主軸x x的有效凈截面抵抗矩的有效凈截面抵抗矩 對主軸對主軸y y的有效凈截面抵抗矩的有效凈截面抵抗矩 截面的毛截面扇性抵抗矩。截面的毛截面扇性抵抗矩。efnxWefnyWW 剪應(yīng)力驗算剪應(yīng)力驗算 -鋼材的抗剪設(shè)計強度

8、；鋼材的抗剪設(shè)計強度； -墻梁在墻梁在x x、y y方向承擔(dān)的剪力最大值；方向承擔(dān)的剪力最大值； -墻梁沿墻梁沿x x、y y方向的計算高度；方向的計算高度； -墻梁壁厚。墻梁壁厚。 vxxftbV0max43vyyfthV0max23vfmaxxVmaxyV0b0ht 整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算對于單側(cè)掛墻板的墻梁在背風(fēng)風(fēng)載時，尚需對于單側(cè)掛墻板的墻梁在背風(fēng)風(fēng)載時，尚需計算其整體穩(wěn)定性。計算其整體穩(wěn)定性。 單向彎矩單向彎矩 作用下墻梁的整體穩(wěn)定作用下墻梁的整體穩(wěn)定系數(shù)系數(shù)。bxxM 剛度驗算剛度驗算分別驗算墻梁在豎向和水平方向的最大撓度分別驗算墻梁在豎向和水平方向的最大撓度均不大于墻梁的容許撓

9、度，即：均不大于墻梁的容許撓度，即： 墻梁的容許撓度。墻梁的容許撓度。 max 十字型柱間支撐十字型柱間支撐八字型支撐八字型支撐1.6.5 1.6.5 柱間支撐的布置與計算柱間支撐的布置與計算返回下柱柱間支撐下柱柱間支撐上柱柱間支撐上柱柱間支撐柱間支撐的截面型式柱間支撐的截面型式：采用兩個角鋼組成的采用兩個角鋼組成的T T型截面、圓鋼管截面。型截面、圓鋼管截面。柱間支撐的布置柱間支撐的布置: :一般布置在廠房兩端第一開一般布置在廠房兩端第一開間或者是第二開間，若廠房長度超過間或者是第二開間，若廠房長度超過6060米時，米時，則需要在中部再加設(shè)一道支撐。則需要在中部再加設(shè)一道支撐。柱間支撐的型式

10、：柱間支撐的型式：根據(jù)廠房使用要求可以布置根據(jù)廠房使用要求可以布置成十字型或者八字型。成十字型或者八字型。柱間支撐作用：柱間支撐作用：主要傳遞山墻傳來的風(fēng)荷載，主要傳遞山墻傳來的風(fēng)荷載，增加房屋整體剛度。增加房屋整體剛度。十字型支撐十字型支撐八字型柱間支撐八字型柱間支撐八字型柱間支撐節(jié)點構(gòu)造八字型柱間支撐節(jié)點構(gòu)造節(jié)點板節(jié)點板圓管支撐圓管支撐柱間支撐連接節(jié)點詳圖柱間支撐連接節(jié)點詳圖柱角鋼支撐桿角鋼支撐桿節(jié)點板節(jié)點板柱間支撐節(jié)點構(gòu)造柱間支撐節(jié)點構(gòu)造節(jié)點板節(jié)點板圓管鋼柱圓管鋼柱圓管支撐圓管支撐圓管支撐圓管支撐扁鋼連接件扁鋼連接件柱間支撐受力分析柱間支撐受力分析 柱間支撐斜桿按拉桿設(shè)計，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時柱間支撐斜桿按拉桿設(shè)計，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時 退出工作，另一個斜拉桿承載。退出工作，另一個斜拉桿承載。 壓桿拉桿拉桿壓桿FFFF 柱間支撐計算柱間支撐計算按拉桿設(shè)計，所受拉力為：按拉桿設(shè)計，所受拉力為：強度驗算強度驗算: :剛度驗算剛度驗算: : 拉桿長細(xì)比容許值拉桿長細(xì)比容許值 返回 墻梁設(shè)計小結(jié)墻梁設(shè)計小結(jié)墻架系統(tǒng)主要由墻梁、拉條、斜拉條、撐桿、墻架系統(tǒng)主要由墻梁、拉條、斜拉條、撐桿、以及墻面板等組成。以及墻面板等組成。墻梁承擔(dān)雙向荷載，為一雙向受彎構(gòu)件。當(dāng)荷墻梁承擔(dān)雙向荷載，為一雙向受彎構(gòu)