墙面方管墙梁计算技术手册

墙面方管墙梁计算技术手册

墙面方管墙梁计算主要遵循《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018-2002 及《钢结构设计规范》GB50017-2003 中相关规定。

墙梁主要承受水平风荷载，宜将其刚度较大主平面置于水平方向。

当墙梁构件的壁厚不大于6mm，且不小于1.5mm（主承重构件壁厚不小于2mm）时，可以按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》相关条款计算，当超过6mm时，宜按《钢结构设计规范》相关条款按钢结构构件计算。此处用户需根据方管实际成型方式加以区分。

墙梁可设计成简支或连续构件，两端支承在刚架柱上。当墙梁有一定竖向承载力，墙板落地，且墙梁与墙板间有可靠连接时，可不设中间柱，并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。若有条形窗或房屋较高且墙梁跨度较大时，墙架柱的数量应由计算确定；当墙梁需承受墙板重及自重时，应考虑双向弯曲。

一般情况下，当墙梁跨度大于4m时，宜在跨中设置一道拉条；当墙梁跨度大于6米时，可在跨间三分点处各设置一道拉条。拉条承担的墙体自重通过斜拉条传至承重柱或墙架柱，一般每隔5道拉条设置一对斜拉条，以分段传递墙体自重。当采用方管作为墙梁结构构件时，面外刚度较大，也可不设置拉条，面外计算长度按整个跨度计。当需要时，也可以设置拉条（一般为角钢）作为面外支承点，此处需

用户根据实际情况具体问题具体分析。本软件计算过程中按面外无拉条考虑。

当墙梁仅支承压型钢板、瓦楞铁墙面时，其水平挠度限值为L/15 0（轻钢结构仅压型钢板墙面时可放大至L/100）；当墙梁位于窗洞顶部时，其水平及竖向挠度限值为L/200；当支承砌体墙时，水平挠度限值为L/180，且不大于50mm。当仅为压型钢板时，竖向挠度不得大于10mm。

方管墙梁截面特性计算：

按方管（矩形管）截面计算构件的相关特征数据，参见《方钢管截面计算用户手册》、《矩形钢管截面计算用户手册》。

冷弯效应的强度设计值：

计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度，可采用考虑冷弯效应的强度设计值。对经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯薄壁型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。

全截面有效时，强度设计值需用考虑冷弯效应的强度设计值

来代替。注：采用时需满足几个条件，即为构件为冷弯型钢；未经热处理；全截面有效。

参数说明：为成型方式系数，对于冷弯高频焊（圆变）方、矩

形管，取；对于圆管和其他方式成型的方、矩形管及开口型钢，取；

为钢材的抗拉强度与屈服强度的比值，对于Q235钢可取

，对于Q345钢可取；

为型钢截面所含棱角数目；

为型钢截面上第个棱角所对应的圆周角，以弧度为单位；

为型钢截面中心线的长度，可取型钢截面积与其厚度的比值。

方管墙梁强度计算：

恒载、自重，为沿竖直方向；对风载为沿水平方向，考虑风吸和风压。按受弯构件计算：

（近似）

（近似）

对于弯矩作用，需考虑构件自重、正负风压的方向性，并加以组合。针对型钢面外，拉条可作为檩条的面外支承点考虑（8、32、90）。

参数说明：为构件所受绕X轴弯矩作用；

为构件所受绕Y轴弯矩作用；

为对截面主轴X轴的有效净截面模量；

为对截面主轴Y轴的有效净截面模量；

为竖向荷载设计值（）所产生的剪力的最大值，按计算（包含自重）；

为水平风荷载设计值（）所产生的剪力的最大值，按计

算；

、为墙梁截面沿截面主轴X、Y方向的计算高度，取相交板件连接处两内弧起点间的距离（软件计算时近似取为翼缘宽和腹板高）；

为墙梁截面的厚度；

为钢材抗拉、抗压、抗弯强度设计值，按下表采用：

为钢材抗剪强度设计值，按下表采用：

注：当檩条材质为其他时，应根据相应的材料参数确定、值。

当构件壁厚或成型方式不满足《冷弯薄壁型钢结构技术规范》要求时，按《钢结构设计规范》进行验算（不考虑冷弯效应强度设计值）：

受弯构件：

计算方法及参数含义可参见《受弯构件技术手册》、《拉弯压弯构件计算技术手册》。

方管墙梁构件中受压板件有效宽厚比计算（仅当按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算时如此计算）：

对于方管檩条，构件腹板为加劲板件，其支承边为上下翼缘；构件上下翼缘为加劲板件，其支承边为腹板。

板件的受拉部分按全部有效计。

受压板件有效宽厚比按下列公式计算：

当时：

当时：

当时：

参数说明：为板件宽度；

为板件厚度；

为板件有效宽度；

为压应力分布不均匀系数，：

对于压弯构件、受弯构件及拉弯构件，截面上各板件的压应力分布不均匀系数应由构件毛截面按强度计算，不考虑双力矩的影响。

为受压板件边缘的最大压应力，取正值；

为受压板件另一边缘的应力，以压应力为正，拉应力为负；

为计算系数，，当时，取；

为板件受压区宽度，当时，；当时，；

为计算系数，，其中按下列要求确定：

对于压弯构件，最大压应力板件的取钢材的强度设计值，其

余板件的最大压应力按推算。例如在双向弯矩作用下按毛截面计算得出上翼缘1点为最大压应力位置，则此点取为，其余的上翼缘的2点和下翼缘的3、4点均按实际毛截面压应力分布系数，由1点的推算得出。

对于受弯构件及拉弯构件，板件最大压应力应由构件毛截面强度计算得出。

为板件受压稳定系数；

为板组约束系数，若不计相邻板件的约束作用，可取。

对于方管墙梁，计算毛截面内外翼缘四个角点的强度。由此可求压应力分布不均匀系数，计算系数、板件受压区宽度，在其他各参数已知的情况下，仅需计算板件受压稳定系数和板组约束系数，即可得到唯一未知的计算系数，并进一步计算出受压板件的有效宽度。

受压板件的稳定系数按下列公式计算：