冷彎薄壁結構設計習題

習題1：冷彎薄壁Z形鋼檁條的設計已知：檁條跨度，水平檁距為1.1m，屋面坡度為1/3（屋面坡角），屋面材料為石棉瓦，用瓦鉤與檁條相連。檁條跨中設置一道拉條。鋼材為Q235鋼。屋面與檁條有牢固連接。不考慮風荷載。（1）石棉瓦自重：0.2KN/m2（2）檁條自重：0.05KN/m2（3）不上人屋面的均布活荷載：0.3KN/m2（4）檢修或施工集中荷載：0.8KN第一頁，共二十一頁。解：1、初選截面Z120×50×20×2.5，其截面特性可查表得到：

第二頁，共二十一頁。2、荷載組合（1）恒載+屋面均布活荷載作用在每根檁條單位長度上的線荷載為：荷載的標準值：荷載的設計值：第三頁，共二十一頁。荷載分量：（2）恒載+檢修或施工集中荷載作用在每根檁條單位長度上的線荷載為：第四頁，共二十一頁。荷載分量：作用在一根檁條上的集中荷載為：第五頁，共二十一頁。3、內力分析（1）第一種荷載組合情況的計算簡圖及相應的彎矩圖。檁條跨中最大彎矩為：第六頁，共二十一頁。（2）第二種荷載組合情況的計算簡圖及相應的彎矩圖。第七頁，共二十一頁。（2）第二種荷載組合情況的計算簡圖及相應的彎矩圖。檁條跨中最大彎矩為：可見，起控制作用的是第一種荷載組合（恒載+屋面均布荷載），計算均以此為據。第八頁，共二十一頁。4、截面設計（1）有效截面的計算得到截面全截面有效，有效截面特性與毛截面的相同。第九頁，共二十一頁。（2）強度計算由于屋面與檁條有牢固連接，故認為屋面能阻止檁條側向失穩(wěn)和扭轉，由彎矩所引起的截面上的正應力符號如圖，以壓應力為正，拉應力為負。第十頁，共二十一頁。強度條件滿足。第十一頁，共二十一頁。（3）變形計算檁條中點垂直于屋面方向的最大撓度：由此可見，初選截面可用。第十二頁，共二十一頁。5、拉條計算拉條所受的拉力計算為：故可按構造取Φ8的拉條。拉條所需面積為：第十三頁，共二十一頁。習題2：雙側掛墻板墻梁設計已知：墻梁跨度，內外兩側均掛有中波石棉瓦墻板（長度為1.82m），墻梁間距為1.6m，跨中設置一道拉條，鋼材均為Q235鋼，石棉瓦與墻梁用帶鉤螺栓固定，試選冷彎薄壁卷邊槽鋼。（1）石棉瓦自重：0.2KN/m2（2）墻梁自重：0.06KN/m2（3）風荷載：0.6KN/m2

組合只考慮：豎向荷載+水平風載

第十四頁，共二十一頁。解：1、荷載計算：（1）作用在墻梁上的線荷載A、豎向荷載單側石棉瓦墻板自重：B、水平風荷載最大風壓體型系數(shù)第十五頁，共二十一頁。（2）計算墻梁變形時用的線荷載標準值（3）荷載組合只考慮：豎向荷載+水平風載

第十六頁，共二十一頁。2、內力分析：（1）由豎向荷載qx所產生的彎矩My

最大負彎矩：最大正彎矩：第十七頁，共二十一頁。（2）由水平荷載qy所產生的彎矩Mx

（3）B=0，墻梁內外肢與石棉瓦墻板用帶鉤螺栓固定，可認為墻梁受荷后不會發(fā)生扭轉。第十八頁，共二十一頁。（4）剪力Vx、Vy

剪力Vx按兩跨連續(xù)梁計算：剪力Vy按兩跨連續(xù)梁計算：第十九頁，共二十一頁。3、截面設計：試初選墻梁截面為卷邊槽鋼［120×60×20×2.5，其截面特性可由近似公式計算：第二十頁，共二十一頁。內容梗概習題1：冷彎薄壁Z形鋼檁條的設計。已知：檁條跨度，水平檁距為1.1m，屋面坡度為1/3（屋面坡角），屋面材料為石棉瓦，用瓦鉤與檁條相連。解：1、初選截面Z120×50×20×2.5，其截面特性可查表得到：。（2）第二種荷載組合情況的計算簡圖及相應的彎矩圖。可見，起控制作用的是第一種荷載組合（恒載+屋面均布荷載），計算均以此為據。得到截面全截面有效，有效截面特性與毛截面的相同。由于屋面與檁條有牢固連接，故認為屋面能阻止檁條側向失穩(wěn)和扭轉，由彎矩所引起的截面上的正應力符號如圖，以壓應力為正，拉應力為負。（3）B=0