基于冷弯薄壁型钢组合墙体承载力研究

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1、、，121878lJI．国际图书分类号工学硕士学位论文冷弯薄壁型钢组合墙体承载力研究硕士研究生：筮西虚导师姓名：王蓬教授申请学位级别：工兰亟±学科、专业：缝掏王程所在单位：±盔王程堂随答辩日期；2QQZ生昼且学位授予单位：盍岛理王去堂青岛理工大学工学硕士学位论文摘要近年来，冷弯薄壁型钢结构低层住宅建筑在北美、欧洲、日本、澳洲等发达国家住宅建筑中占有越来越大的比重，已逐渐替代了传统木结构的住宅，为越来越多的人们接受和喜爱。随着我国钢产量逐年上升和人们对居住环境的要求越来越高，能提供舒适居住环境的这种住宅体系在我国拥有着较为广阔的应用和发展前景

2、。组合墙体是冷弯薄壁型钢低层住宅体系的主要承重单元，起着维护和承重的双重作用。典型的组合墙体由C形龙骨柱和顶梁、底梁组成钢骨架，外侧OSB板和内侧石膏板通过自攻螺钉与钢骨架相连构成组合墙体。针对此类结构开展深入研究，对于推动钢结构绿色住宅产业化发展及应用将起到重要作用。本文在国内已有研究成果基础上针对组合墙体的受力性能开展了较为全面的理论分析和研究。冷弯薄壁型钢结构体系在进行内力分析时，传统计算方法仅考虑结构骨架(裸结构)承载，忽略组合墙体中罩面板的贡献。本文研究结果表明：考虑罩面板的支撑作用后，可以显著提高结构的极限承载力，减小柱截面的面

3、积，降低工程造价，经济效果显著。不考虑罩面板支撑作用的组合墙体在竖向荷载作用下的承载力主要取决于龙骨柱自身的屈曲承载力。本文将理论计算值同试验数据进行分析比较后确定了受顶梁和底梁约束的龙骨柱的计算长度系数，推导出了准确计算龙骨柱屈曲承载力的公式。有罩面板支撑的组合墙体轴向承载力计算基于两种模型，～种将罩面板对龙骨柱的支撑作用假定成连续弹簧支撑；另一种将罩面板对龙骨柱的支撑视为蒙皮支撑作用。本文先对第一种模型进行了研究，分析了两端简支单轴对称龙骨柱轴心压力作用下屈曲荷载计算方法。本文通过对基于蒙皮支撑模型的墙龙骨柱轴向承载能力的分析，推导了基

4、于此模型墙龙骨柱的轴向承载力计算公式，并通过引入修正系数1／毒，使计算结果非常接近组合墙体的实际承载值。为分析不同设计参数对组合墙体轴向承载力的影响，采用MathCAD软件编写了组合墙体承载力计算程序一cwcP。该程序考虑了罩面板对龙骨柱的支撑作用，并可对龙骨柱屈曲应力进行非弹性修正，计算截面的有效面积，验证罩面板的剪青岛理工大学工学硕士学位论文应变值，最终计算出组合墙体的受压承载力，并可分析组合墙体的破坏模式。关键词冷弯薄壁型钢；组合墙体；罩面板；轴向承载力II青岛理工大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyares，col

5、d—formedthin—walledsteellow-riseresidenceholdmoreandmoreproportionintheresidentialbuildingofthedevelopedcountrysuchasNorthAmerica、Europe、Japan、AustraliaandSOon．Ithassubstitutedthetraditionwoodconstructionhousinggraduallyandacceptedforemoreandmorepeoplewiththeaffection．With

6、therisingofourcountrysteeloutputandpeople’moreandmorehighrequesttoresidentialenvkonment，thiskindofhousingsystemthatCanprovidecomfortableenvironmentcertainlyhasthebroadapplicationprospectin0133"country．Cold-formedcompoundwallsarechiefcentricaxialloadbearingunitsincold—forme

7、dthin．walledsteellow-riseresidence．Itoffersthemaintenanceandtheload-bearingdualfunction．Thetypicalcompoundwallsarecomposedofsteelskeletonandstructuralsheathing．SteelskeletoniscomposedofC-formstudandtop-beamandbottom-beam．Structuralsheathingconnectedwiththesteelskeletonthro

8、ughscrew．Researchingthiskindofstructuralsystemcarlhavehelptoimprovegreenhousingindustry．T