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轻钢结构房屋采用压型腹板梁的新设计技术
编辑:山东双天金属制品有限公司   时间:2021-05-31

  据悉,轻钢结构房屋采用弯折形腹板的梁可以摒弃加劲肋构造,减少制造加工量,为了增加薄腹板局部的稳定性,须应用腹板弯折的措施,设计出的各式压型腹板梁结构。这种梁的腹板长细比λ,可达300~600,板越薄越容易加工成型。除了在支座处以及较大集中的荷载处,均不需要再设立横向加劲肋。腹板如褶壳一样受力,以越大抗扭刚度保持压型腹板的局部稳定性,这对有偏心荷载作用的吊车梁相当有意义。腹板厚为2~8mm,具有节材、省工、刚度好、耐冻性高等一系列优点。与同厚腹板普通梁相比,压型腹板的轧制费工,并且使得翼缘焊缝自动的焊接复杂化。但是因腹板的减薄以及大量取缔了横向加劲肋,同比致使总劳动量降低了约15%~25%。

  在同一腹板长细比时,由于加劲肋少、抗扭刚度大、局部稳定性好等原因,压型腹板梁与柔腹板梁相比在用材量及制造劳动量上皆占优势,其梁跨间的变形也减小15%~20%。

  轻钢结构房屋压型腹板梁的弯矩正应力主要由翼缘承受。由于斜向折板无法承受弯矩,在临近翼缘处腹板受力力度迅速下降到零,剪应力沿腹板高度近于均匀分布。压型腹板局部的失稳可能有两个形式∶在单个单波或是平板上翘曲;或在几个波纹范围里出现翘曲。于三角波纹压型的腹板上失稳临界了应力的确定,如同对在自由支承平板上,以间距a的横向加劲肋加固的情况。折算加劲肋间距取波长之半,加劲肋刚度亦取单个波长刚度之半。这种梁的限度状态取决于腹板的长细比、折壳的形状、集中荷载作用区有无加劲肋等因素。

  压型腹板梁的应用范围与柔腹板梁相同。三角形折板工艺简单,波纹折板稳定性好。国外有采用中间有压型褶皱而在与翼缘相连的两边为平板的构造,虽便于焊接,但对压型工艺与设备提出越高的要求。如需在梁高范围内穿越管线时,可于腹板中性轴处设置直径不大于腹板高度之半的圆孔,并且以环向肋加固孔边。

  一些研究结果表明:与同等钢材的普通梁相比,轻钢结构房屋应用压型腹板梁可以降低钢耗20%~25%;与柔腹板梁相比约减小重量8%~10%。

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