墙梁设计
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3、墙梁设计
3.1 截面初选
墙梁采用冷弯薄壁卷边槽钢，材料采用F Q -345钢，墙梁外挂彩钢夹芯板单侧挂墙板），墙梁跨度为6m ，墙梁间距不同，故取墙梁最大间距为m 5.1，墙梁跨中设置一道拉条。
初选截面5.22070200⨯⨯⨯C ，如图2-13所示。
y y
x
x
y y 0
x A
70
20
2.5
200
图2-13 墙梁截面
截面特性为：
4
24
11
6
4
04
13
min 3
max 4
3
4
02
75.12914.155,0041.0,18.4376,1871.0,89.409.92,25.11,18.28,50.2,27.5682.53,74.7,21.538,000.2,98.8cm
W cm
W cm k cm I cm I cm e cm I cm W cm W cm i cm I cm
W i cm I cm x cm A w w w t y y y y y x x x ================-
3.2 荷载计算
3.2.1永久荷载
墙体自重 2115.0m kN 转化成线荷载 m kN q x 1725.05.1115.0/=⨯= 墙梁 m kg 05.7 转化成线荷载 m kN q x 07.08.905.7//=⨯= 3.2.2 风荷载
根据《建筑结构荷载规范》计算风荷载
（1） 迎风面
2
048.060.00.18.00.1m kN z s z k =⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=ωμμβω
（2） 背风面
2
030.060.00.1)5.0(0.1m kN z s z k -=⨯⨯-⨯=⋅⋅⋅=ωμμβω
3.2.3 荷载设计值
竖向线荷载 m kN q q q x x k 2425.007.01725.0///=+=+= 竖向荷载设计值 m kN q x 291.02425.02.1=⨯= 迎风荷载设计值 m kN q y 008.15.148.04.11=⨯⨯= 背风荷载设计值 m kN q y 63.05.1)30.0(4.12-=⨯-⨯=
q x
x
q y
q x
e e 0
图2-14 荷载作用简图
3.2.4 荷载组合
墙梁的荷载组合有两种：
水平风压力荷载竖向永久荷载⨯+⨯4.12.1 水平风吸力荷载
竖向永久荷载
⨯+⨯4.12.1
即为：（1）1y x q q + ， （2）2y x q q +
3.3 内力计算
3.3.1竖向荷载x q 产生的最大弯矩
跨中设一道拉条，故可看做侧向支撑，计算简图如图2-15
M 1q 2
M 2
M x
图2-15竖向荷载作用到墙梁时的计算简图
m kN l
q M x ⋅=⨯⨯=
=
327.06291.03213212
2
1
m kN l
q M x ⋅=⨯⨯=
=
164.06291.064
1
64
1
2
2
2
故竖向荷载x q 产生的最大弯矩max
y M
为：m
kN M
y ⋅=327.0max
3.3.2水平荷载y q 产生的最大弯矩
墙梁在风荷载作用下计算简图如图2-16所示
q y
3
M
图2-16水平荷载作用到墙梁时的计算简图
m kN l q M y ⋅=⨯⨯==536.46008.181812
2
13
m kN l
q M
y ⋅-=⨯-⨯=
=
835.26)63.0(8
18
12
2
2/3
m kN M
x ⋅=536.4max
3.3.3 支座处最大剪力
如图2-15，在竖向荷载作用下，支座最大剪力为
kN V 091.16291.0625.0max =⨯⨯=
如图2-16，在水平荷载作用下，支座最大剪力为 迎风：kN V y 024.36008.15.01=⨯⨯= 背风：kN V y 89.16)63.0(5.02=⨯-⨯=
3.3.4双力矩计算
墙梁单侧挂墙板，拉条设在距墙面31
墙梁宽度处，因而仅考虑为承受墙面荷载的
支撑点，而竖向荷载x q 及水平风荷载y q 的作用线均不通过截面弯心，需考虑双力矩的影响。计算双力矩时，按跨中无支撑的简支梁计算。荷载作用简图如图2-14所示。
1
1
41.00041.0--==m
cm k ，46.2641.0=⨯=kl ，15.01.005.0=+=x e
cm b x e e 39.62
0.700.289.42
00/
0=+
-=+
-=
kN e q e q qe y x x 09.00639.0008.115.01725.0/
01/
=⨯+⨯=+=
查得5.7=δ
迎风面墙梁跨中最大双力矩
2
2
2
max 243.06
09.05.701.001.0m
kN qel
B ⋅=⨯⨯⨯==δ
背风面墙梁跨中最大双力矩
背风时kN e q e q qe y x x 0144.00639.063.015.01725.0/02/=⨯+⨯-=+-=
2
2
2
/
max 039.06
0144.05.701.001.0m
kN qel
B ⋅=⨯⨯⨯==δ
由双力矩引起正应力符号压应力为正，拉应力为负。如图2-17所示。
4
3
2
1
图2-17 双力矩max B ，/
max B 引起的应力符号图
3.4 截面验算
3.4.1 有效截面计算
按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第5.6.8条不考虑双力矩，按毛截面计算截面角点处正应力