十二墙梁构件设计与验算

PAGEPAGE65十二、墙梁构件设计与验算墙梁跨度，间距1.6m，跨中设有拉条一道，外侧挂墙板，墙梁与拉条材料均为，焊条采用E4313型，墙梁初选截面为C形冷弯槽钢160×70×20×3墙梁荷载计算墙体自重0.10×1.6=0.160KN/m墙梁自重0.073KN/m最大迎风载0.53×1.6×0.8=0.678KN/m背风荷载0.47×1.6×0.4=0.301KN/m墙梁所受荷载设计值：竖向：水平：墙梁所受荷载标准值：竖向：水平：荷载组合考虑两种情况：（1）（2）内力分析竖向荷载产生的弯矩。由于墙梁跨中竖向设有一道拉条，可视为墙梁支承点，弯矩如图所示：水平荷载，产生的弯矩，。墙梁承担水平方向荷载作用下，按单跨简支梁计算内力，则：迎风背风剪力在竖向荷载作用下，两跨连续梁的最大剪力：水平方向的剪力按单跨简支梁计算：迎风背风双弯扭力矩初选墙梁截面为C形冷弯槽钢170×70×20×3，由附表E-19查得，弯扭特性系数：，得迎风时荷载对弯曲中心的合扭矩：由曲线查得，故得跨中最大双弯扭力矩：得背风时荷载对弯曲中心的合扭矩：由曲线查得，故得跨中最大双弯扭力矩：截面验算由初选墙梁截面C形槽钢，查附表A可知其截面特性：由弯矩、、和双弯扭矩B引起的截面各角点应力符号如下图所示。①各板件端部的应力值为：迎风：背风：组成板件有效截面担竖向荷载和迎风荷载时：板件1-4按非均匀受压的两边承板件：作用在支承边，，,查《钢结构设计与计算》表1-63知：板件截面全部有效。板件3-4按非均匀受压的一边支承、一边卷边板件，作用在支承边：查《钢结构设计与计算》表1-59得允许：板件截面全部有效。板件1-2按非均匀受压的一边支承、一边卷边板件，作用在支承边：查《钢结构设计与计算》表1-59得允许：板件截面全部有效。B、承担竖向荷载和背风荷载时：板件1-4为非均匀受压的两边支承板件，，查《钢结构设计与计算》表1-63得知板件截面全部有效。板件1-2为非均匀受压的一边支承、一边卷边板件，作用在卷边，查《钢结构设计与计算》表1-59得允许实际<51.0板件截面全部有效。板件3-4，为受拉板件，板件截面全部有效。③强度验算由于各组成板件截面全部有效，故墙梁的有效截面特性即为毛截面特性。考虑到墙梁跨中设有一道拉条，墙梁需开孔，设开孔孔径，统一考虑0.95的折减系数，则扣除孔之后墙梁净截面特性：A、墙梁正应力强度验算公式为：则：满足强度要求。B、剪应力：竖向剪应力：水平剪应力：故墙梁的弯曲正应力、剪应力强度均满足要求。④稳定验算迎风时，由于主要受压翼缘（即板件3-4）在挂墙板外肢侧，构造上墙板与翼板有可靠连接，墙板能阻止墙梁发生侧向弯曲失稳，可不作檩条整体稳定计算。而背风时则因主要受压翼缘（板件1-3）无墙板约束，须验算其稳定性。背风时，墙梁的主受压翼缘（板件1-3）无约束，需按下式验算稳定性：式中、为有效截面抵抗矩，根据前面计算，截面全部有效，故有效截面特性等于毛截面特性。而整体稳定系数则按下式计算：由前面知道、、、拉条不能作为侧向支撑，查附表A-6得、、墙梁采用的C形形卷边槽钢钢为一单轴轴对称截面面，则：由于荷载位于弯弯心下侧，故故，将代入整整体稳定验验算公式可可得：整体稳定满足要要求。⑤挠度计算竖向：按二跨连连续梁计算算：挠度满足要求。水平方向风载作作用墙梁水水平变位：：按单跨简简支梁计算算：可以拉条计算当跨中拉条承