欢迎光临南京诚工彩板钢结构有限公司官网! 收藏本站|网站地图
诚工彩板

诚工彩板12年深耕节能建材领域

全国咨询热线:400-626-9228值班手机:
13512525865

新闻中心
冷弯薄壁型钢房屋中H型钢梁柱设计要点
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.06.27
信息摘要:
钢框架结构体系以H型钢或矩形钢管做为梁、柱,以梁柱组成纵横两个方向的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。其主要优点是建筑平面布…
钢框架结构体系以H型钢或矩形钢管做为梁、柱,以梁柱组成纵横两个方向的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。其主要优点是建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理比较方便。可应用于办公楼、学校等公共建筑。

冷弯薄壁型 钢结构体系是一种密肋型板墙体系,源于轻木结构。该体系以上下对齐的“肋”(间距一般为400~600 mm的冷弯型钢墙柱、楼盖梁和屋盖梁)承受竖向荷载,以“板”(各类剪力墙板)抵抗水平荷载,“肋”同时可作为“板”的加劲件。

冷弯薄壁型钢房屋中H型钢梁柱设计要点

相比于上述钢框架结构体系,冷弯薄壁型钢结构体系具有加工及施工简单等优点,在低层建筑领域有较广泛的应用,但冷弯薄壁型钢构件截面小,当底层因功能需要大空间,如会议室,大门厅时,仅依靠冷弯薄壁型钢构件难以满足计算要求。当在冷弯薄壁型钢房屋中局部采用H型钢梁柱时,应该如何计算?本文结合力学相关原理及工程设计经验,在此给出设计建议。

房屋结构除了需抵抗自重,楼面的家具、人流荷载等竖向力外,还需要抵抗风荷载及地震荷载产生的水平侧向力,风荷载及地震荷载都属于动力荷载,在低层建筑中,通常简化为静力荷载计算。首先了解一下房屋结构抗侧力的几种体系:


如上图所示,三根杆件互相铰接且与基础铰接,在水平力的作用下保持稳定,这就是我们熟悉的三角形稳定原理。但我们局住的房屋不可能像金字塔一样,应该是矩形的。

冷弯薄壁型钢房屋中H型钢梁柱设计要点


如果是矩形,节点间仍是铰接,显然上述矩形在水平力的作用下会变成平行四边形,不能抵抗水平力。

如果要让矩形具备抵抗水平力的能力,可以在矩形对角线加设交叉的杆件,在门式刚架厂房经常看到这种斜撑。

冷弯薄壁型钢房屋中H型钢梁柱设计要点

也可在杆件四周围成的区域蒙一块薄钢板,这种体系就是我们在冷弯薄壁型钢房屋中的主要抗侧力体系,冷弯薄壁型钢房屋建筑是由墙体来抗侧力,抗剪墙由密肋型立柱及蒙皮板(OSB板、水泥纤维板、薄钢板)组成。

也可将矩形的上部两个角由铰接变成刚接,杆件间不能相对转动,这样就成了框架结构体系,在水平力作用下,其变形如下图:

门式刚架在横向一般是这种抗侧力体系,在纵向一般是第一种交叉斜撑抗侧力体系。

在薄壁 冷弯型钢房屋中加设一榀H型梁柱,首先要确定这榀梁柱是否承担侧向力,两种的计算方式有所不同,先看不承担侧向力的情况:

当房屋两个方向没有门窗洞口的墙体足够多,仅有局部房间大开间时,可假定侧向力全部由抗剪墙体承担,此时柱与基础,柱与梁计算均可按铰接,计算可用PKPM工具箱基本构件柱模块计算、简支梁模块计算,柱应考虑梁柱连接节点偏心产生的附加弯矩。柱平面内、平面外计算长度均可取基础顶部至冷弯薄壁型钢楼面梁顶部的距离,梁平面外计算长度可取两倍冷弯薄壁型钢楼面梁间距,由于梁的最大弯矩在跨中部位,因此梁的净截面系数可取1。柱以受轴力为主,截面可采用小截面矩形钢管,不凸出墙面。

本工程为二层办公楼,除大厅外两个方向墙体较多,大厅左右的墙体间距8.4米,不适合用冷弯薄壁型钢楼面梁,设计时在两道墙体上加3榀钢架,考虑到悬挑雨篷,在入口轴线上的柱采用H型钢,型钢结构布置如下图:

再看 H型钢梁柱承担侧向力的情况,如果建筑在某一方向墙体较少,或两侧墙体布置极不均匀,应考虑梁柱承担侧向力,即梁柱节点刚接,否则可能导致建筑物抗剪承载力不足或地震时产生明显的扭转效应。

如图所示为某二层党群服务中心的一层布置图,X方向墙体明显偏少,且中间墙体偏向下部,此时应考虑梁柱承担侧向力。

如图所示,在二层墙体对应位置处布置一榀梁柱,梁柱刚接,为减小基础造价,柱与基础铰接,计算时可采用PKPM框排架计算模块,根据受荷面积计算出梁上的线荷载,在计算左风时,左侧梁柱节点力可按基础以上至屋顶受风面积*基本风压*0.8(体型系数),右侧梁柱节点力可按基础以上至屋顶受风面积*基本风压*0.5(体型系数),当屋面为坡屋面时,应将墙面与屋面分开计算体型系数及受风面积。并考虑水平地震作用。

梁柱的平面外计算长度设置同梁柱铰接,梁柱的刚接节点采用栓焊结合的方式,梁的净截面系数可取0.85。钢柱一般仅考虑单方向平面内受力,因此宜采用H型钢。

上述计算方法忽略了楼板刚度对于水平力分配的影响,也可按楼板刚性楼盖假定,计算出抗剪墙及钢框架的等效抗侧刚度,房屋受到的总风力及总地震力,按刚度分配水平力,最后取两种计算方法的包络值。

综上所述,在冷弯薄壁型钢房屋局部大空间中采用H型钢梁柱时,梁柱铰接时连接构造简单,柱截面小,可以隐藏在墙体内。当房屋两个方向墙体布置较多且均匀时,宜优先采用此方案;当墙体平面布置不满足要求时,应采用梁柱刚接方案。为便于采购,成品H型钢设计时应选用Q235强度等级。
【相关推荐】
推荐资讯
诚工彩板活动板房组装便捷,环保节能

诚工彩板活动板房组装便捷,环保节能

我们公司专注承包建筑工程,长期与诚工彩板公司合作建造活动板房,他们公司生产的活动板房是一种全新概念的环保经济型活动板房屋,可方便快捷地进行组装和拆卸,实现了临时建筑的通用标准化,树立了环保节能、快捷高效的建筑理念。诚工彩板钢结构专注生产彩钢瓦,夹芯板,瓦愣夹芯板,岩棉夹芯板,h型钢,c型钢,z型......
2018-05-15
诚工彩钢夹芯板易清洗,耐腐蚀性强

诚工彩钢夹芯板易清洗,耐腐蚀性强

修建净化车间所选用的材料一般都要气密性强,不易受温度、湿度的影响,并且要求墙壁和顶棚的外表光亮、平坦、不起灰、不落尘、耐侵蚀和冲击、易清洗等。很荣幸与诚工彩板公司合作,他们生产的诚工彩钢板都符合这些特点,而且服务很完善。诚工彩板钢结构是一家集设计、制造及安装的大型彩钢板、钢结构企业,生产的各种......
2018-05-14
诚工彩板提供一站式配套服务,品质又好又省心!

诚工彩板提供一站式配套服务,品质又好又省心!

我司很多工程所使用的彩钢板、夹芯板都是由南京诚工彩板提供的生产定制服务,自合作以来,诚工彩板的技术人员都能按照我们的要求,提供经济适用的定制方案,产品本身品质耐用美观,品类也非常齐全,完全满足我们的需求,让我们见识了南京诚工彩板团队雄厚的实力。诚工彩板钢结构公司专注生产彩钢瓦,夹芯板,瓦愣夹芯......
2018-05-14

咨询热线

400-626-9228