(房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件)第一章6墻梁設(shè)計(jì)

1、(房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件)第一章6墻梁設(shè)計(jì) 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

2、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(qiáng)度、尺寸、所受荷墻梁的間距取決于墻板的材料強(qiáng)度、尺寸、所受荷載的大小等

3、，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(guò)截面彎曲中心時(shí)，尚應(yīng)考慮因荷載偏心產(chǎn)未通過(guò)截面彎曲中心時(shí)，尚應(yīng)考慮因荷載偏心產(chǎn)生的

4、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(gè)支承點(diǎn)，按連續(xù)梁計(jì)算，如下圖所示。條作為一個(gè)支承點(diǎn)，按連續(xù)梁計(jì)算，如下圖所示。xqyMxq1.6.3 1.6.3 墻梁內(nèi)力計(jì)算墻梁內(nèi)力計(jì)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)或背風(fēng)），墻作用下（迎風(fēng)或背風(fēng)），墻梁產(chǎn)生彎矩的計(jì)算簡(jiǎn)圖：梁產(chǎn)生彎矩的計(jì)算簡(jiǎn)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(shí)，墻梁受荷不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時(shí)雙彎固連接時(shí)，墻梁受荷不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時(shí)雙彎

5、扭力矩扭力矩B B0 0；當(dāng)墻梁?jiǎn)蝹?cè)掛墻板時(shí)（圖當(dāng)墻梁?jiǎn)蝹?cè)掛墻板時(shí)（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(guò)墻梁中心和水平風(fēng)載均不通過(guò)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(shí)墻梁將產(chǎn)生板不能有效阻止墻梁的扭轉(zhuǎn)，此時(shí)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(jì)算系數(shù)；的計(jì)算系數(shù)； 計(jì)算截面雙向荷載對(duì)彎曲中心的合扭計(jì)算截面雙向荷載對(duì)彎曲中心的合扭 矩，以繞彎曲中心逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?；矩，以繞彎曲中心逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?墻梁

6、跨度。墻梁跨度。2max01. 0mlBml實(shí)際工程，至少外翼緣受到面板蒙皮效應(yīng)的約束，實(shí)際工程，至少外翼緣受到面板蒙皮效應(yīng)的約束，強(qiáng)梁不會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)梁不會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn),因此可不計(jì)入雙彎扭力矩的作用。因此可不計(jì)入雙彎扭力矩的作用。 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(duì)墻梁截面進(jìn)行驗(yàn)算。選墻梁截面，然后對(duì)墻梁截面進(jìn)行驗(yàn)算。截面驗(yàn)算包括：正應(yīng)力驗(yàn)算，剪應(yīng)力驗(yàn)算，整截面驗(yàn)算包括：正應(yīng)力驗(yàn)算，剪應(yīng)力驗(yàn)算，整體穩(wěn)定驗(yàn)算以及剛度驗(yàn)算。體穩(wěn)定驗(yàn)算以及剛度驗(yàn)算。1.6.4 1.6.4 墻梁截面驗(yàn)算墻梁截面驗(yàn)算正應(yīng)力驗(yàn)算正應(yīng)力驗(yàn)算 對(duì)主軸對(duì)主軸x x的有

7、效凈截面抵抗矩的有效凈截面抵抗矩 對(duì)主軸對(duì)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。fWBWMWMefnyyefnxxefnxWefnyWW 剪應(yīng)力驗(yàn)算剪應(yīng)力驗(yàn)算 -鋼材的抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度；鋼材的抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)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(jì)算高度；方向的計(jì)算高度； -墻梁壁厚。墻梁壁厚。 vxxftbV0max43vyyfthV0max23vfmaxxVmaxyV0b0ht 整體穩(wěn)定驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算對(duì)于單側(cè)掛墻板的墻梁在背風(fēng)風(fēng)載時(shí)，尚需對(duì)于單側(cè)掛墻板的墻梁在背風(fēng)風(fēng)

8、載時(shí)，尚需計(jì)算其整體穩(wěn)定性。計(jì)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)。fWBWMWMefyyefxbxxbxxM 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算分別驗(yàn)算墻梁在豎向和水平方向的最大撓度分別驗(yàn)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 剛框架端墻構(gòu)造剛框架端墻構(gòu)造 剛框架端墻剛框架端墻由由門(mén)式剛框架、門(mén)式剛框架、抗風(fēng)柱和墻梁抗風(fēng)柱和墻梁組組成。成?？癸L(fēng)柱抗風(fēng)柱上下上下端鉸接，被設(shè)計(jì)端鉸接，被設(shè)計(jì)成只承受水平風(fēng)成只承受水平風(fēng)荷載作用的抗彎荷載作用的抗彎構(gòu)件，由與之相構(gòu)件，由與之相

9、連的墻梁提供柱連的墻梁提供柱子的側(cè)向支撐。子的側(cè)向支撐。 剛框架山墻1234山墻斜梁2抗風(fēng)柱連接板抗風(fēng)柱山墻檁條側(cè)面墻檁條山墻檁條山墻剛架柱山墻剛架柱柱腳底板1234十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(jì)算柱間支撐的布置與計(jì)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(gè)角鋼組成的采用兩個(gè)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?jī)啥说谝婚_(kāi)一般布置在廠房?jī)啥说谝婚_(kāi)間或者是第二開(kāi)間，若廠房長(zhǎng)度超過(guò)間或者是第二開(kāi)間，若廠房長(zhǎng)度超過(guò)60

10、60米時(shí)，米時(shí)，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：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(lái)的風(fēng)荷載，主要傳遞山墻傳來(lái)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(diǎn)構(gòu)造八字型柱間支撐節(jié)點(diǎn)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)板圓管支撐圓管支撐柱間支撐連接節(jié)點(diǎn)詳圖柱間支撐連接節(jié)點(diǎn)詳圖柱角鋼支撐桿角鋼支撐桿節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)板柱間支撐節(jié)點(diǎn)構(gòu)造柱間支撐節(jié)點(diǎn)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)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

11、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(jì)，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時(shí)柱間支撐斜桿按拉桿設(shè)計(jì)，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時(shí) 退出工作，另一個(gè)斜拉桿承載。退出工作，另一個(gè)斜拉桿承載。 壓桿拉桿拉桿壓桿FFFF 柱間支撐計(jì)算柱間支撐計(jì)算按拉桿設(shè)計(jì)，所受拉力為：按拉桿設(shè)計(jì)，所受拉力為：強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算: :剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算: : 拉桿長(zhǎng)細(xì)比容許值拉桿長(zhǎng)細(xì)比容許值sinFNtfANt min0il 返回 墻梁設(shè)計(jì)小結(jié)墻梁設(shè)計(jì)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