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轻钢结构房屋轻钢梁的设计方法
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-05-24

  据悉,在轻钢结构房屋设计中,柔腹板梁承受弯矩的实腹梁主要靠上下翼缘板受力,腹板受弯矩较小。传统焊接钢梁腹板厚度—般由稳定性决定,非强度所需。如将腹板减薄,不保持其局部稳定性,而只考虑其屈曲后强度,腹板用钢量将大大降低。将传统焊接钢梁腹板厚度减薄1/2~2/3,则可降低腹板钢耗25%~55%,将钢材集中用于翼缘将大大增加梁的承载力。由于腹板减薄(λ.=300~500),其耐冻性加强。采用厚度δ=2~8mm腹板(相当于梁高2.5~3m以下时),实际上不会出现冷冻裂缝。另外,在稀疏加劲肋的柔腹板梁上会出现翘曲凸鼓现象,并伴有爆裂声,梁内应力重分配,但并不丧失承载能力。许多试验结果证明柔腹板梁屈曲荷载要比梁的限定承载力荷载小许多。所以利用屈曲后强度是轻钢结构房屋结构设计中的较大潜能。

  柔腹板梁的构造形式多种多样,有稀疏加劲肋型,在双侧或单侧布置焊接加劲肋,或设置不与腹板连接的自立加劲肋,或不设加劲肋。在柔腹板梁上设置加劲肋的作用是增加次梁等构件在支承处的局部刚度,或是对柔板区段长度的制约。自立式加劲肋只完成传递集中荷载的任务,可减少焊缝施焊量。不设加劲肋的可节约钢材,减少制造劳动量,但其抗扭能力基本为0,需要荷载施加位置严格对中于腹板及翼缘的重心平面内。实际上选择较大抗弯及抗扭能力的截面越为合理,热轧和冷弯的T型钢和槽钢翼缘工艺简单,荷载较大时可用工字钢翼缘。其它由角钢及槽钢组成的翼缘焊接工作量约增加一成,加工制造麻烦。

  柔腹板梁适用于轻钢结构房屋中的檩条、屋架梁、托架梁等结构,当其跨度在12~36m范围时,其恒载与活载的比例宜在1/2~2/3之间,因为活载过大会导致腹板褶皱时有时无,恶化受力条件。另外柔腹板梁还可用于大跨组合结构中的刚性梁及大型通风管道梁的腹板处。柔腹板梁可设计成等高度或变高度腹板,梁的形式可为单坡、双坡或其它外形,有较复杂外形梁的腹板长细比应有变化,在某些区段可选用λ,=150~200。采用连续梁时,在中间支座处,由于弯矩与剪力共同作用,要加厚腹板或在柔腹板上设置斜向加劲肋。

  系列研究和试验说明:轻钢结构房屋应用柔腹板工形梁与同一钢材的普通工形梁相比,由于利用了临界荷载前的承载力,可节约钢材10%~15%,一些较大翼缘(为T型、C型)的梁中,其节材量可达25%。此时的柔腹板梁虽然高度只及桁架高度的1/2~2/3,但在用钢量上整体能与桁架竞争。

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