冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能计算方法

冷弯型钢骨架墙体抗剪性能研究 ＊ 郭　鹏 1,2 　何保康 3 　沈顺高 2 (1.清华大学,北京　100084;2.中国航空工业规划设计研究院,北京　100120; 3.西安建筑科技大学,西安　710055) 　　摘　要:在冷弯型钢骨架墙体抗剪模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的8个因素进 行了有限元参数分析。分析结果表明:墙体骨架壁厚、骨架屈服强度、立柱截面大小、竖向荷载大小的变化及 一定范围内墙体高度的变化对墙体抗剪承载力影响不大;增加墙面板厚度可以有效地提高墙体抗剪承载力; 在墙体尺寸等不变的情况下,立柱间距的减小有助于墙体抗剪承载力的提高;墙面板采用带肋钢板代替平钢 板,在墙体抗剪承载力、墙板平面外鼓出量上均有很大的改进,并且随着肋高的增加,其抗剪承载力增加,

在冷弯型钢骨架墙体抗剪模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的8个因素进行了有限元参数分析。分析结果表明:墙体骨架壁厚、骨架屈服强度、立柱截面大小、竖向荷载大小的变化及一定范围内墙体高度的变化对墙体抗剪承载力影响不大;增加墙面板厚度可以有效地提高墙体抗剪承载力;在墙体尺寸等不变的情况下,立柱间距的减小有助于墙体抗剪承载力的提高;墙面板采用带肋钢板代替平钢板,在墙体抗剪承载力、墙板平面外鼓出量上均有很大的改进,并且随着肋高的增加,其抗剪承载力增加,墙板平面外鼓出量减小。

对550mpac型冷弯型钢立柱、550mpa带肋钢板和石膏板组成的高强冷弯型钢骨架墙体进行了16块足尺试件(宽2.4m,高3m)的抗剪试验研究。对带肋钢板+石膏板双面板、单面带肋钢板、单面石膏板和双面无板带交叉扁钢拉条支撑4类墙体试件进行了无竖向力水平单调加载、无竖向力水平低周反复加载和有竖向力水平低周反复加载的试验,得到了各类墙体试件的受剪承载力指标和位移延性系数μ等性能指标。试验结果表明:各类墙体单调加载试件抗剪强度均比反复加载试件高;单面石膏板墙体试件与0.8倍的单面带肋钢板墙体试件的承载力指标之和与双面板墙体试件承载力指标接近;双面无板带交叉扁钢拉条支撑墙体试件抗剪强度是双面板墙体试件的60%~67%;双面板墙体试件延性系数在1.731~2.384之间。

为了获得冷弯型钢骨架墙体最大受剪承载力实用计算公式,提出了墙体在水平力作用下的两种可能破坏模式,即边立柱在抗拔连接件处的净截面破坏和墙体周边或墙板拼缝处大多数自攻螺钉连接破坏。根据墙体破坏模式提出了相应的最大受剪承载力计算模型,并结合试验数据和有限元结果,得到了单面覆石膏板墙体、单面覆osb板墙体和单面覆带肋钢板墙体最大受剪承载力实用计算公式,公式计算结果同试验、有限元分析结果吻合较好。最后,给出了冷弯型钢骨架墙体受剪承载力实用计算公式应用算例,以供设计参考。

对18根550mpa高强冷弯型钢骨架墙体立柱进行了足尺轴压试验研究,其中,双面覆板(带肋钢板+石膏板)墙体立柱6根,单面覆带肋钢板墙体立柱6根,无板墙体立柱6根.通过试验得到了各类墙体立柱的极限承载力和破坏模式,试验研究结果表明:对于覆板墙体,墙板对立柱提供了很好的约束作用,大大提高了立柱的轴压承载力;对于无板墙体,拉条起到了弹性支撑的作用,有效提高了立柱的极限承载力.最后,给出了各类墙体立柱的计算长度系数建议值,可供设计参考.

对12根550mpa高强冷弯型钢骨架墙体立柱进行了足尺轴压试验研究,其中包括6根单面带肋钢板墙体立柱和6根双面板(带肋钢板+石膏板)墙体立柱,在试验研究的基础上建立了墙体立柱有限元分析模型。在有限元分析模型充分得到试验验证的情况下,对影响墙体立柱轴压承载力的钢墙面板、墙体柔性拉条、连接螺钉间距等因素进行参数分析,分析结果可供设计参考。分析结果表明:相同用钢量的平钢板代替带肋钢板对单面钢板墙体立柱轴压承载力有较大的降低作用,但对双面板墙体立柱轴压承载力影响甚微;设置柔性拉条可以提高单面带肋钢板墙体立柱轴压承载力,但对双面板墙体立柱轴压承载力没有影响;连接立柱与墙板的螺钉间距不大于300mm时,减小螺钉间距并不能提高墙体立柱轴压承载力;墙体周边螺钉间距小于150mm时,减小墙体周边螺钉间距对墙体立柱轴压承载力提高幅度不大。

对地震作用下抗弯框架中冷弯型钢构件的选用进行研究。冷弯型钢构件的主要不足是薄壁单元的平面外刚度很小,延性也很差。抗弯框架的主要构件为梁、柱及梁柱节点。在抗震框架中,梁能提供足够的延性,而其他单元主要受弹性域的限制。研究了带弯曲翼缘的新型冷弯型钢梁性能,并与传统钢梁比较。新型梁柱节点包含一个节点板,它能限制节点传递来的力引起的平面外变形。通过有限元分析,研究了新型冷弯型钢梁及梁柱节点的性能。结果表明:新型梁构件及节点的延性比传统冷弯型钢框架单元更好。

为了研究配角钢骨架型钢混凝土梁的纯扭性能,设计了7个试件进行纯扭试验,考虑了型钢配钢形式、型钢保护层厚度和混凝土强度等级3个变化参数。通过试验观察了试件的破坏形态,获取了试件受力全过程曲线、开裂扭矩和极限扭矩等重要数据,并分析各变化参数对型钢混凝土梁抗扭性能的影响。试验结果表明:配角钢骨架型钢混凝土纯扭梁破坏时型钢受拉屈服、棱角处混凝土被压碎,具有良好的抗扭性能,适当增加型钢体积配钢率和混凝土强度等级均能有效提高型钢混凝土梁的开裂扭矩和极限扭矩,增加型钢保护层厚度则恰好相反。在试验的基础上,该文提出了配角钢骨架型钢混凝土梁的纯扭强度计算公式,其计算结果与试验实测结果基本吻合。研究结果可供型钢混凝土组合结构的进一步科学研究和工程应用参考。

对8片轻钢骨架-覆面竹、木质结构板材墙体与2片无覆面板墙体的抗侧力对比试验结果表明,轻钢骨架-覆面结构板材组合墙体具有较高的抗侧承载能力,覆面结构板材通过自攻螺钉与骨架的连接在受力中还表现出较好的吸能性,该类墙体是一种由轻钢骨架和覆面结构板材协同受力工作的组合墙体,其概念更为全面地表述出此类墙体的受力特性。所做试验分析为新型轻钢结构体系的应用研究进行了有益的探索。

在试验成果的基础上,分析了在水平荷载作用下墙体破坏的几种主要形式,得到了组合墙体的抗侧力计算公式,提出了组合墙体的分析思路,对我国正在大力推进的轻钢多层住宅体系的研究具有很好的启示和借鉴作用。

冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体抗剪性能研究——目前正被推广的冷弯薄壁型钢结构低层住宅体系墙体的抗剪性能分为试验分析部分和有限元分析部分，通过参数分析得知：墙体立柱间距加密，墙体高宽比减小(高度不变)时，墙体的抗剪承载力增大。

t型钢pec梁承载能力高、延性好,是在传统的钢-混凝土组合梁和型钢组合梁基础上发展起来的一种新型组合梁。利用弹性理论,建立了t型钢pec梁型钢与混凝土交界面的相对滑移微分方程,得到了t型钢pec梁在均布荷载和两点对称集中荷载工况下相对滑移的理论计算公式,给出了考虑滑移影响的t型钢pec梁在均布荷载和两点对称集中荷载作用下的附加变形公式和总挠度计算公式,提出了完全剪切连接t型钢pec梁的抗弯极限承载力简化计算公式,试验结果验证了计算公式的准确性和适用性。

2002年9月j.northchinauniv.oftech.sept.2002 冷弯型钢垂直尖角成形方法研究 邝俊生刘继英艾正青 (北方工业大学机电工程研究所,100041,北京石景山) 摘要开发带有垂直尖角的新型冷弯型钢,对垂直尖角的成型,采用在转角处凸出圆弧、 预留出多余材料的方法来补偿外圆角,然后精整成垂直尖角.本文对试验结果进行了分析和总 结,为其他异形断面冷弯型钢在垂直尖角冷弯成型方面积累了经验. 关键词冷弯型钢;尖角;外圆角 分类号tg332 随着工业的迅速发展,冷弯型钢作为一种 经济断面得到了广泛的应用.目前,由于冷弯型 钢有重量轻、强度高、尺寸精度高及便于运输安 装等特点,许多工业产品采用冷弯成型方法加 工,并已取得了较好

方形冷弯型钢 方形空心冷弯型钢（点击图形查看详细参数） 【规格范围】 a×a×t=20×20×1.0～ 500×500×14.0 【执行标准】gb/t6728 产品描述 部分常用规格断面参数 边长a mm 允许偏差 mm 壁厚t mm 理论重量 kg/m 截面面积 cm 2 惯性矩 cm 4 截面模数 cm 3 回转半径 cm 20×20±0.502.01.051.340.690.690.72 30×30±0.503.02.3613.0083.52.3331.078 40×40±0.504.04.1985.34711.0645.5321.438 50×50±0.504.05.4546.94723.7259.4

北京建筑工程学院 硕士学位论文 露出型钢柱脚抗剪性能试验及其计算方法研究 姓名：刘西金 申请学位级别：硕士 专业：结构工程 指导教师：李维平 20081201 露出型钢柱脚抗剪性能试验及其计算方法研究 作者：刘西金 学位授予单位：北京建筑工程学院 本文读者也读过(10条) 1.王元清.章军.石永久.陈宏.wangyuan-qing.zhangjun.shiyong-jiu.chenhong锚栓预紧力对柱脚抗剪设计 的影响分析ⅰ:铰接柱脚[期刊论文]-低温建筑技术2005(2) 2.王文通钢结构房屋柱脚设计的探讨[期刊论文]-建材发展导向（下）2010,08(4) 3.肖南.何亮.xiao

钢管-钢骨混凝土抗弯承载力计算方法——为了促进钢管一钢骨混凝土组合构件在工程实践中的应用，对配置工字形和十字形两种钢骨之构件的受弯承载力进行了研究，采用极限状态的叠加原理推导了两种截面的抗弯承载力计算公式，并通过与文献的试验结果比较，验证了公...

钢骨架性能特点 ·轻质 公司研制的bas改性水泥珍珠岩复合芯材，容重小于600kg/m3，使得整板自重只有传统混凝土材料的约 30%。 ·高强 采用轻钢骨架与高强度bas无机轻质芯材的组合结构，虽然是轻质板，却保持了传统钢筋混凝土重型板承 载力大、安全度高的特点。既可满足均布荷载要求，又具有较强的集中承载能力，是替代传统混凝土屋面板、楼 板的理想材料。 ·耐久 选材和构造作法的精心设计组合，使得产品设计使用年限可达50年： 芯板为无机材质，稳定性好，抗老化，使用寿命等同于混凝土材料； 板底钢丝直径3mm以上，保护层厚度20mm以上而且吸潮率低于0.1%； 板材抵抗酸、碱等气体腐蚀能力强，经25次冻融循环后，体积和强度几乎没有变化。 ·保温隔热 板材具有优良的保温性能，材料导热系数低，整板传热系数最低可达0.3w/m2k，满足高寒地区的建筑保 温节能要求；

作为一种用于高层建筑钢结构抗侧力构件,开缝钢板墙已被验证具有良好的滞回耗能能力.在先前的1∶4缩尺开缝组合钢板墙试验中,发现开缝组合钢板墙在循环加载作用下,其极限承载力受循环应变强化的影响.通过足尺开缝组合钢板墙试验进一步验证了循环应变强化效应的存在;基于开缝钢板墙的受力性能,对普通开缝钢板墙和开缝组合钢板墙提出了统一的等效交叉支撑模型和等效支撑的恢复力模型,用于模拟开缝钢板的滞回特性.对4个普通开缝钢板墙试件和3个开缝组合钢板墙试件进行了计算机数值模拟,验证了等效交叉支撑简化模型的合理性.

交叉支撑内力取值方法对结构抗震性能的影响——针对现行规范中人为放大支撑内力设计交叉支撑存在的缺陷，提出弱剪型支撑设计方法．采用弹塑性时程有限元程序，对地震波作用下的强剪型和弱剪型支撑框架进行地震分析，结果表明：强剪型支撑框架柱先于支撑屈服发生...

利用能量法,将冷弯型钢槽型钢的辊弯成型过程分为纵向的约束变形和横向弯曲变形的反弹变形两部分,并分别求取各自的能量,假设能量具有可加性,使用能量最小的原理和待定系数法,确定了成型过程中的弯曲角度的变化,文中在考虑其变形过程中,加入了硬化因素的影响,并在总能量中体现了反弹变形所产生的能量。

关于冷弯型钢，天津泛化冷弯型钢厂有着多年的生产经验，对此作给出以下见解供参考： 冷弯型钢是一种经济的截面轻型薄壁钢材，也称为钢制冷弯型材或冷弯型材。它是以热轧或 冷轧带钢为坯料经弯曲成型制成的各种截面形状尺寸的型钢。冷弯型钢具有以下特点： 1．截面经济合理，节省材料。冷弯型钢的截面形状可以根据需要设计，结构合理，单位重 量的截面系数高于热轧型钢。在同样负荷下，可减轻构件重量，节约材料。冷弯型钢用于建 筑结构可比热轧型钢节约金属38-50%，用于农业机械和车辆可节约金属15-60%。方便 施工，降低综合费用。 2．品种繁多，可以生产用一般热轧方法难以生产的壁厚均匀、截面形状复杂的各种型材和 各种不同材质的冷弯型钢。 3．产品表面光洁，外观好，尺寸精确，而且长度也可以根据需要灵活调整，全部按定尺或 倍尺供应，提高材料的利用率。 4．生产中还可与冲孔等工序相配合，以满

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