毕业设计墙梁檩条设计

2.2墙梁的设计

墙梁跨度m l 0.6=，最大间距1.8m ，如图2-3所示。跨中设置一道拉条，外侧挂有厚度为100mm 墙板。墙梁初选截面为卷边C 型钢C160×70×20×3.0，墙梁采用Q345-B 钢，拉条采用Q235钢，单侧墙板自重2113.0m KN ；墙梁自重

m KN 075.0。

图 2-3 墙梁布置

2.2.1荷载计算

恒载标准值（墙板+墙梁） m KN q kx 278.0075.08.1113.0=+⨯= 活载标准值（风荷载） 01w W z s z k

μμβ=

查《建筑结构荷载规范》知0.1,0.1==z z μβ，局部风压体型系数如图2-4所示，

图 2-4 局部风压体型系数

则迎风：m KN q ky 44.0)55.005.1(0.18.00.1=⨯⨯⨯⨯=

背风：m KN q ky 28.0)55.005.1(0.15.00.1'=⨯⨯⨯⨯= 线荷载设计值：

恒载：m KN q x 334.0278.02.1=⨯=

活载：迎风：m KN q y 924.05.144.04.1=⨯⨯= 背风：m KN q y 588.05.128.04.1'=⨯⨯=

荷载组合按以下两种情况计算：（1）y x q q + （2） 'y x q q +

图2-5荷载作用简图

2.2.2内力计算

1) 竖向荷载x q 产生的弯矩y M

由于墙梁跨中竖向设有一道拉条，可视为墙梁支撑点，受力图及弯矩图如图2-6所示，则可得：

m

KN l q M M m KN l q M M x x B y ⋅=⨯⨯===⋅=⨯⨯==

=188.06334.0641

641376.06334.032

1

321222122max

图 2-6 竖向荷载作用下的内力图

2) 水平风荷载'y y q q 、产生的弯矩'x x M M 、

墙梁在水平风荷载作用下，受力图及弯矩图如图2-7所示，则：

迎风：m KN l q M M y B x ⋅=⨯⨯===158.46924.081

8122max

背风：m KN l q M M y B x ⋅=⨯⨯===646.26588.08

1

'81'22max

图 2-7 水平荷载作用下的内力图

3) 在竖向荷载x q 作用下，两跨连续梁的剪力图如图2-6所示，则可得最大剪力

为：KN l q V x x 168.26578.0625.0625.0max =⨯⨯==

由图2-7所示：迎风：KN l q V V y A y 772.26924.05.05.0max =⨯⨯===

背风：KN l q V V y A y 764.16588.05.0'5.0'max =⨯⨯===

2.2.3截面验算

初选墙梁截面为冷弯薄壁卷边C 型钢，截面尺寸为160×70×20×3.0，截面特性如下：

cm i cm I cm i cm W cm I cm A y y x x x 53.2;42.60;29.6;71.46;64.373;45.94342====== 32313min 3max 92.109;49.135;65.12;17.27cm W cm W cm W cm W y y ====ωω

由弯矩y x x M M M 、、'引起的截面各角点应力符号如图2-8所示，以压应力为正，拉应力为负。

x M 'x M ⎪⎭

⎫ ⎝⎛支座负x M B （扭力矩） 图 2-8 截面各点应力符号

（图中符号：压应力为正，拉应力为负）

1) 各板件端部的应力值为： 迎风：enyi

y

enxi x i W M W M +=

σ 2

3

6

3642

36

3632

3

63622

3

6

3617.1181065.1210376.01071.4610158.44.751017.2710376.01071.4610158.42.601065.1210376.01071.4610158.41.1031017.2710376.01071.4610158.4mm N mm

N mm

N mm N =⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯=-=⨯⨯+⨯⨯-=-=⨯⨯-⨯⨯-=σσσσ 背风：enyi

y

enxi x i W M W M +=σ

2

3

63642

3

6

3632

3

6

3622

363610.271065.1210376.01071.4610646.23.691017.2710376.01071.4610646.25.8610

65.1210376.01071.4610646.26.421017.2710376.01071.4610646.2mm

N mm N mm N mm

N =⨯⨯+⨯⨯-=-=⨯⨯-⨯⨯-==⨯⨯+⨯⨯==⨯⨯-⨯⨯=σσσσ 2) 确定有效截面

,3.67.63

20,31205205313.23370,0.33.270160>===<==<==t a t b b h 且故墙梁全截面有效。

由于各组成板件截面全部有效，故墙梁的截面特性即为毛截面特性。考虑到墙梁跨中设有一道拉条，设开孔孔径为mm d 10=，则扣孔之后墙梁的净截面特性为：x mm A en 29153109445=⨯-= mm x on 92.22915

5

.13104.22945=⨯⨯-⨯=

mm l 78.024.2294.22=-=∆ 443

4

1061.37312

1031064.373mm I enx ⨯=⨯-⨯= 3

31070.46mm W enx ⨯=

()

()442

241010.595.192.2231078.09451042.60mm I eny ⨯=-⨯⨯-⨯+⨯=

()334

1max 1079.2592.221010.59mm W W ey ey ⨯=⨯==

()334

41055.1292

.22701010.59mm W W ey mix ey ⨯=-⨯==

3) 强度验算

① 正应力

因采用单侧挂板，则正应力 f W B

W M W M enyi y enxi x i ≤++=

ω

σ m m KN e q e q qe y x x ⋅=⨯+⨯=+=0682.00525.0924.0097.0203.0'0

5.4,

6.366.0==⨯=δ则kl

222max 110.060682.05.401.001.0m KN qel B =⨯⨯⨯==δ

则：2

24

6363613108.18410

49.135101101079.2510376.01070.4610158.4mm N mm N <-=⨯⨯-⨯⨯-⨯⨯-=σ