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轻钢别墅墙体设计计算
发布时间:2018-09-22 15:35:52 | 浏览次数:
 一、承重墙立柱应按下列规定计算。
1、承重墙立柱(图1)应按本规程的压弯构件的相关规定进行强度和整体稳定计算,强度计算时可不考虑墙体结构面板的作用。整体稳定计算时已考虑墙体面板和支撑的支持作用。 承重墙体立柱的计算长度系数应按下列规定取用:
(1)当两侧有墙体结构面板时,可仅计算绕X轴的弯曲失稳,计算长度系数µx可取0.4;
(2)当仅一侧有墙体结构面板,另一侧至少有一道刚性撑杆或钢带拉条时,需分别计算绕X轴、Y轴的弯曲失稳和弯扭失稳,计算长度系数可取µx=µy=µw=0.65;
(3)当两侧无墙体结构面板,应分别计算绕X轴、Y轴的弯曲失稳和弯扭失稳,计算长度系数:对无支撑时可取µx=µy=µw=0.8,中间有一道支撑(刚性撑杆、双侧钢带拉条)可取µx=µw=0.8,µy=0.5。
 计算承重内墙立柱时,宜考虑室内房间气压差对垂直于墙面的作用,室内房间气压差可取0.2kN/m2
 
图1 带墙体面板的立柱示意
1-自攻螺钉;2-墙体立柱;3-墙体结构面板

 

2、承重墙体立柱还应对螺钉之间的立柱段,按轴心受压杆进行绕截面弱轴的稳定性验算。当墙体两侧有结构面板时,立柱段的计算长度ι0y应取2s,s为连接螺钉的间距。

二、非承重墙体的立柱承受垂直墙面的横向风荷载时,应按本规程受弯构件的相关规定进行强度和变形验算,计算时可不考虑墙体面板的影响。

三、墙体端部、门窗洞口边等位置与抗拔锚栓连接的拼合立柱应按本规程的轴心受力杆件计算,轴心力为倾覆力矩产生的轴向力N与原有轴力的叠加。其中各层由倾覆力矩产生的轴向力N可按式3和图3计算。验算受压稳定时,拼合立柱的计算长度系数应按本规程第1条规定取用。

N=ηPsh/b
 
式3
 
式中:N——由倾覆力矩引起的向上拉拔力和向下压力;
η ——轴力修正系数:当为拉力时,η =1.25;当为压力时,η =1;
Ps ——为一对抗拔连接件之间墙体段承受的水平剪力;
h ——墙体高度;
b ——抗剪墙体单元宽度,即一对抗拔连接件之间墙体宽度。
 

图3 上、下层间由倾覆力矩引起的向上拉拔力和向下压力

 

四、抗剪墙的受剪承载力应按下列规定验算:

  1. 在风荷载作用下,抗剪墙单位计算长度上的剪力Sw(kN/m)应符合下式的要求:
Sw≤Sh
 
式中4-1
 
  1. 在抗震设防区,多遇地震作用下抗剪墙单位计算长度上的剪力SE(kN/m)应符合下式的要求:
Sw≤Sh/rRE
 
式中4-2
 
式中:Sw ——考虑风荷载效应组合下抗剪墙单位计算长度的剪力,应按本规程公式(5.2.3)计算;
SE ——考虑地震作用效应组合下抗剪墙单位计算长度的剪力,应按本规程公式(5.2.3)计算;对于规则结构,外墙应乘以放大系数1.15,对于不规则结构,外墙应乘以放大系数1.3;
rRE——承载力抗震调整系数,取rRE=0.9;
Sh——抗剪墙单位计算长度的受剪承载力设计值,按表4取值。

  1. 计算抗剪墙单位计算长度的受剪承载力设计值Sh,当开有洞口时,应乘以折减系数α,折减系数α按下列规定确定:
  1. 当洞口尺寸在300mm以下时,α=1.0。
  2. 当洞口宽度300mm≤b≤400mm,洞口高度300mm≤h≤600mm时,α宜由试验确定;当无试验依据时,可按下式确定:
 

式子4-3-4
式中:A0——洞口总面积;
H——抗剪墙高度;
∑Li——无洞口墙长度总和。

  1. 当洞口尺寸超过上述规定时,α=0。
立柱材料 面板材料(厚度) Sh
Q235和Q345 定向刨花板(9.0mm) 7.20
纸面石膏板(12.0mm) 2.50
 
LQ550
纸面石膏板(12.0mm) 2.90
LQ550波纹钢板(0.42mm) 8.00
定向刨花板(9.0mm) 6.40
水泥纤维板(8.0mm) 3.70
 
表4  抗剪墙单位长度的受剪承载力设计值Sh(kN/m)
注:1墙体立柱卷边槽形截面高度,对Q235级和Q345级钢不应小于89mm,对
LQ550级不应小于75mm,立柱间距不应大于600mm;
2 表中所列值均为单面板组合墙体的受剪承载力设计值;两面设置面板时,受剪
承载力设计值为相应面板材料的两值之和,但对LQ550波纹钢板单面板组合墙体
的值应乘以0.8后再相加;
3组合墙体的宽度小于450mm时,可忽略其受剪承载力;大于450mm而小于900mm
时,表中受剪承载力设计值乘以0.5;
4中密度板组合墙体可按定向刨花板取用受剪承载力设计值;
5单片抗剪墙体的最大计算长度不宜超过6m;
6墙体面板的钉距在周边不应大于150mm,在内部不应大于300mm。
五、低层冷弯薄壁型钢建筑的墙体,应进行施工过程验算。