6章 轻钢别墅主体构件和连接计算—6.1 构件计算

6.1 构件计算

6.1.1  冷弯薄壁型钢构件常用的截面类型可釆用图6.1.1-1、6.1.1-2所示截面。

图6.1.1-2冷弯薄壁型钢构件常用的拼合截面类逛

6.1.2  轴心受拉构件的强度应按现行标准《冷弯簿壁型钢结构技术规范》GB50018的规定进行计算。

6.1.3  轴心受压构件的强度和稳定性应按下列规定进行计算：

1  开口截面除应按现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定进行计算外,对于不符合本规程第6.1.6条规定的，还应考虑畸变屈曲的影响，可按下列规定进行计算：

2  拼合截图（图6.1.1-2）的强度应按公式（6.1.3-5）计算，稳定性应按公式（6.1.3-6）计算：

6.1.4  受弯构件的强度和稳定性应按下列规定进行计算：

1  卷边槽型截面绕对称轴受弯时，除应按现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定进行计算外，尚应考虑畸变屈曲的影响，按下列公式计算：

2  拼合截面（图6.1.1-2)绕X轴的强度和稳定性应按现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定计箅。拼合截面的几何特性可取各单个开口截面绕本身形心主轴几何特性之和。对抱合箱形截面，当截面拼合连接处有可靠保证时，可将构件翼缘部分作为部分加劲板件按照叠加后的厚度来考虑组合后截面的有效宽厚比。

6.1.5  压（拉）弯构件的强度和稳定性应按现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定进行计箅。需考虑畸变屈曲的影响时，可按下列公式计算：

6.1.6  冷弯薄壁型钢结构（轻钢别墅主体）开口截面构件符合下列情况之一时，可不考虑畸变屈曲对构件承载力的影响：

6.1.7  中间加劲板件宽度可按等效板件的有效宽度采用（图6.1.7a）。等效板件厚度（图6.1.7b）可按下式计算：

以下为本章说明：

6.1.1  本条综合了目前同内低层冷弯薄壁型钢房屋（轻钢别墅）结构构件常用的几种截面类型。由于壁厚一般在2mm以下，截面形式多为开口截面和拼合截面。本节采用的公式针对除图6.1.1-1中（c)以外的截面构件的验证性研究较多。对其他截面，可参考本节采用的承载力计算公式进行设计。特殊截面情况下宜通过进一步的构件设计可靠度分析来确定。

6.1.3-6.1.5  低层冷弯薄壁型钢房屋（轻钢别墅）结构构件由于壁厚较薄，通常在2mm以下，截面易发生畸变屈曲，且与局部屈曲、弯曲屈曲、扭转屈曲相互影响，因此构件承载力计算较为复杂。第6.1.3-6.1.5条对这类低层冷弯薄壁型钢（轻钢别墅主体结构）开口截面轴压和受弯构件的承载力计算及畸变屈曲以外的稳定性计算.仍按现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018各类构件的相应规定进行，但因为板件很薄，有效宽厚比计算中考虑板组稳定影响；对畸变失稳对应的承载力，直接参考澳大利亚标准(AS/NZS4600:2005)的公式给出。对压弯构件，本规程建议采用一个简单的相关公式来考虑。对由典型开口截面拼合而成的截面的轴压构件，原则上可由两个单个开口截面轴压构件的承载力简单叠加，但考虑到组合后的截面部分板件重合，且之间有按构造要求布置的螺钉（间距不小于600mm)相连，对相互之间的板件稳定有明显影响，且一般由于内外覆板的约束而只存在墙体面外弯曲的可能，根据相关试验研究结果可以考虑这部分的增强。同济大学、西安建筑科技大学、中国建筑标准设计研究院、博思格钢铁（中国）、上海绿筑住宅系统科技有限公司、上海钢之杰钢结构建筑有限公司等开展合作研究，对LQ550级、Q235级、Q345级钢材开口及拼合截面的轴压构件、偏压构件、受弯构件承载力及破坏模式进行了系统的试验研究。同济大学采用本规程提出的公式进行承载力估计，对各类构件进行了详细的设计可靠度分析，结果表明该方法是合理可行的，能够满足相关设计可靠度的要求。对压（拉）弯构件，式（6.1.5-1)—式(6.1.5-7)仅考虑卷边槽形截面绕对称轴弯曲的情况，这也是卷边槽形截面实际工程应用中的主要情形。

6.1.6  由于冷弯薄壁型钢构件截面畸变屈曲行为复杂且破坏具有脆性，结构构造设计中应尽量避免出现，这样可在提高构件承载力的同时，避免了复杂的计算。目前有研究基础的构造设计措施包括：

1)构件受压興缘有可靠的限制畸变屈陆变形的约束，如构件受压翼缘的外侧平面覆有有效板材及螺钉连接间距加密一倍；

2)构件长度小于构件畸变屈曲半波长，从而抑制截面畸变屈曲的形成；

3)构件截面采取如设置间距小于构件畸变屈曲的半波长的拉条或隔板等有效抑制畸变屈曲发生的措施。

6.1.7  在现行标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018中没有对中间加劲板件给出有效宽度的计算方法，本条参考澳大利亚标准（AS/NZS4600:2005),按“等效板件”的概念给出这类板件的有效宽度计算公式。同济大学对LQ550级钢材含中间加劲板件截面的轴压构件承载力进行了试验研究及计算分析，表明该方法的合理性，并容易与现有规范的计算方法相衔接。在中间加劲板件有效宽度实际计算中，主要是先根据图6.1.7(a)中左图得到失效宽度，再根据右图考虑原始截面失效的面积或面积矩。

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