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      6章 輕鋼別墅主體構件和連接計算—6.1 構件計算

      時間:2018-09-30 ? ?? ?來源:輕鋼之家 ? ?? ?

      6章 輕鋼別墅主體構件和連接計算
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      6章 輕鋼別墅主體構件和連接計算—6.1 構件計算
      6章 輕鋼別墅主體構件和連接計算—6.2 連接計算和構造


      6.1 構件計算

      6.1.1  冷彎薄壁型鋼構件常用的截面類型可釆用圖6.1.1-1、6.1.1-2所示截面。

       圖6.1.1-2冷彎薄壁型鋼構件常用的拼合截面類逛

      圖6.1.1-2冷彎薄壁型鋼構件常用的拼合截面類逛

      6.1.2  軸心受拉構件的強度應按現行國家標準《冷彎簿壁型鋼結構技術規范》GB50018的規定進行計算。

      6.1.3  軸心受壓構件的強度和穩定性應按下列規定進行計算:

      1  開口截面除應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018的規定進行計算外,對于不符合本規程第6.1.6條規定的,還應考慮畸變屈曲的影響,可按下列規定進行計算:

      輕鋼別墅計算公式

      2  拼合截圖(圖6.1.1-2)的強度應按公式(6.1.3-5)計算,穩定性應按公式(6.1.3-6)計算:

      輕鋼別墅計算公式


      6.1.4  受彎構件的強度和穩定性應按下列規定進行計算:

      1  卷邊槽型截面繞對稱軸受彎時,除應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018的規定進行計算外,尚應考慮畸變屈曲的影響,按下列公式計算:

      輕鋼別墅計算公式
      輕鋼別墅計算公式

      2  拼合截面(圖6.1.1-2)繞X軸的強度和穩定性應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018的規定計箅。拼合截面的幾何特性可取各單個開口截面繞本身形心主軸幾何特性之和。對抱合箱形截面,當截面拼合連接處有可靠保證時,可將構件翼緣部分作為部分加勁板件按照疊加后的厚度來考慮組合后截面的有效寬厚比。

      6.1.5  壓(拉)彎構件的強度和穩定性應按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018的規定進行計箅。需考慮畸變屈曲的影響時,可按下列公式計算:

      輕鋼別墅計算公式
      輕鋼別墅符號

      6.1.6  冷彎薄壁型鋼結構(輕鋼別墅主體)開口截面構件符合下列情況之一時,可不考慮畸變屈曲對構件承載力的影響:

      輕鋼別墅計算公式

      6.1.7  中間加勁板件寬度可按等效板件的有效寬度采用(圖6.1.7a)。等效板件厚度(圖6.1.7b)可按下式計算:

      輕鋼別墅計算公式2

      以下為本章說明:

      6.1.1  本條綜合了目前同內低層冷彎薄壁型鋼房屋(輕鋼別墅)結構構件常用的幾種截面類型。由于壁厚一般在2mm以下,截面形式多為開口截面和拼合截面。本節采用的公式針對除圖6.1.1-1中(c)以外的截面構件的驗證性研究較多。對其他截面,可參考本節采用的承載力計算公式進行設計。特殊截面情況下宜通過進一步的構件設計可靠度分析來確定。

      6.1.3-6.1.5  低層冷彎薄壁型鋼房屋(輕鋼別墅)結構構件由于壁厚較薄,通常在2mm以下,截面易發生畸變屈曲,且與局部屈曲、彎曲屈曲、扭轉屈曲相互影響,因此構件承載力計算較為復雜。第6.1.3-6.1.5條對這類低層冷彎薄壁型鋼(輕鋼別墅主體結構)開口截面軸壓和受彎構件的承載力計算及畸變屈曲以外的穩定性計算.仍按現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018各類構件的相應規定進行,但因為板件很薄,有效寬厚比計算中必須考慮板組穩定影響;對畸變失穩對應的承載力,直接參考澳大利亞標準(AS/NZS4600:2005)的公式給出。對壓彎構件,本規程建議采用一個簡單的相關公式來考慮。對由典型開口截面拼合而成的截面的軸壓構件,原則上可由兩個單個開口截面軸壓構件的承載力簡單疊加,但考慮到組合后的截面部分板件重合,且之間有按構造要求布置的螺釘(間距不小于600mm)相連,對相互之間的板件穩定有明顯影響,且一般由于內外覆板的約束而只存在墻體面外彎曲的可能,根據相關試驗研究結果可以考慮這部分的增強。同濟大學、西安建筑科技大學、中國建筑標準設計研究院、博思格鋼鐵(中國)、上海綠筑住宅系統科技有限公司、上海鋼之杰鋼結構建筑有限公司等開展合作研究,對LQ550級、Q235級、Q345級鋼材開口及拼合截面的軸壓構件、偏壓構件、受彎構件承載力及破壞模式進行了系統的試驗研究。同濟大學采用本規程提出的公式進行承載力估計,對各類構件進行了詳細的設計可靠度分析,結果表明該方法是合理可行的,能夠滿足相關設計可靠度的要求。對壓(拉)彎構件,式(6.1.5-1)—式(6.1.5-7)僅考慮卷邊槽形截面繞對稱軸彎曲的情況,這也是卷邊槽形截面實際工程應用中的主要情形。

      6.1.6  由于冷彎薄壁型鋼構件截面畸變屈曲行為復雜且破壞具有脆性,結構構造設計中應盡量避免出現,這樣可在提高構件承載力的同時,避免了復雜的計算。目前有一定研究基礎的構造設計措施包括:

      1)構件受壓興緣有可靠的限制畸變屈陸變形的約束,如構件受壓翼緣的外側平面覆有有效板材及螺釘連接間距加密一倍;

      2)構件長度小于構件畸變屈曲半波長r,從而抑制截面畸變屈曲的形成;

      3)構件截面采取如設置間距小于構件畸變屈曲的半波長r的拉條或隔板等有效抑制畸變屈曲發生的措施。

      6.1.7  在現行國家標準《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》GB50018中沒有對中間加勁板件給出有效寬度的計算方法,本條參考澳大利亞標準(AS/NZS4600:2005),按“等效板件”的概念給出這類板件的有效寬度計算公式。同濟大學對LQ550級鋼材含中間加勁板件截面的軸壓構件承載力進行了試驗研究及計算分析,表明該方法的合理性,并容易與現有規范的計算方法相銜接。在中間加勁板件有效寬度實際計算中,主要是先根據圖6.1.7(a)中左圖得到失效寬度,再根據右圖考慮原始截面失效的面積或面積矩。




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