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1、冷弯薄壁结构设计习题Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望解：解：解：解：1 1 1 1、初选截面、初选截面、初选截面、初选截面Z12050202.5Z12050202.5Z12050202.5Z12050202.5，其截面特性，其截面特性，其截面特性，其截面特性可查表得到：可查表得到：可查表得到：可查表得到： 2 2 2 2、荷载组合、荷载组合、荷载组合、荷载组合（1 1 1 1）恒载）恒载）恒载）恒载+ + + +屋面均布活荷载屋面均布活荷载屋面均布活荷载屋面均布活荷载
2、作用在每根檩条单位长度上的线作用在每根檩条单位长度上的线作用在每根檩条单位长度上的线作用在每根檩条单位长度上的线荷载为：荷载为：荷载为：荷载为：荷载的标准值：荷载的标准值：荷载的标准值：荷载的标准值：荷载的设计值：荷载的设计值：荷载的设计值：荷载的设计值：荷载分量：荷载分量：荷载分量：荷载分量：（2 2 2 2）恒载）恒载）恒载）恒载+ + + +检修或施工集中荷载检修或施工集中荷载检修或施工集中荷载检修或施工集中荷载作用在每根檩条单位长度上的线荷载为：作用在每根檩条单位长度上的线荷载为：作用在每根檩条单位长度上的线荷载为：作用在每根檩条单位长度上的线荷载为：荷载分量：荷载分量：荷载分量：荷载
3、分量：作用在一根檩条上的集中荷载为：作用在一根檩条上的集中荷载为：作用在一根檩条上的集中荷载为：作用在一根檩条上的集中荷载为：3 3 3 3、内力分析、内力分析、内力分析、内力分析（1 1 1 1）第一种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第一种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第一种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第一种荷载组合情况的计算简图及相应的弯矩图。矩图。矩图。矩图。檩条跨中最大弯矩为：檩条跨中最大弯矩为：檩条跨中最大弯矩为：檩条跨中最大弯矩为：（2 2 2 2）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第
4、二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯矩图。矩图。矩图。矩图。（2 2 2 2）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯）第二种荷载组合情况的计算简图及相应的弯矩图。檩条跨中最大弯矩为：矩图。檩条跨中最大弯矩为：矩图。檩条跨中最大弯矩为：矩图。檩条跨中最大弯矩为：可见，起控制作用的是第一种荷载组合（恒载可见，起控制作用的是第一种荷载组合（恒载可见，起控制作用的是第一种荷载组合（恒载可见，起控制作用的是第一种荷载组合（恒载+ + + +屋屋屋屋面均布荷载），计算均以此为据。面均布荷载），计算均以此为据。面均布荷载），计算
5、均以此为据。面均布荷载），计算均以此为据。4 4 4 4、截面设计、截面设计、截面设计、截面设计（1 1 1 1）有效截面的计算）有效截面的计算）有效截面的计算）有效截面的计算 得到截面全截面有效，有效截面特性与毛截面得到截面全截面有效，有效截面特性与毛截面得到截面全截面有效，有效截面特性与毛截面得到截面全截面有效，有效截面特性与毛截面的相同。的相同。的相同。的相同。（2 2 2 2）强度计算）强度计算）强度计算）强度计算 由于屋面与檩条有牢固连接，故认为屋面能阻由于屋面与檩条有牢固连接，故认为屋面能阻由于屋面与檩条有牢固连接，故认为屋面能阻由于屋面与檩条有牢固连接，故认为屋面能阻止檩条侧向失
6、稳和扭转，由弯矩所引起的截面上的止檩条侧向失稳和扭转，由弯矩所引起的截面上的止檩条侧向失稳和扭转，由弯矩所引起的截面上的止檩条侧向失稳和扭转，由弯矩所引起的截面上的正应力符号如图，以压应力为正，拉应力为负。正应力符号如图，以压应力为正，拉应力为负。正应力符号如图，以压应力为正，拉应力为负。正应力符号如图，以压应力为正，拉应力为负。 强度条件满足。强度条件满足。强度条件满足。强度条件满足。（3 3 3 3）变形计算）变形计算）变形计算）变形计算 檩条中点垂直于屋面方向的最大挠度：檩条中点垂直于屋面方向的最大挠度：檩条中点垂直于屋面方向的最大挠度：檩条中点垂直于屋面方向的最大挠度： 由此可见，初选
7、截面可用。由此可见，初选截面可用。由此可见，初选截面可用。由此可见，初选截面可用。5 5 5 5、拉条计算、拉条计算、拉条计算、拉条计算拉条所受的拉力计算为：拉条所受的拉力计算为：拉条所受的拉力计算为：拉条所受的拉力计算为： 故可按构造取故可按构造取故可按构造取故可按构造取8 8 8 8的拉条。的拉条。的拉条。的拉条。拉条所需面积为：拉条所需面积为：拉条所需面积为：拉条所需面积为：习题习题习题习题2 2 2 2：双侧挂墙板墙梁设计双侧挂墙板墙梁设计双侧挂墙板墙梁设计双侧挂墙板墙梁设计已知：墙梁跨度已知：墙梁跨度已知：墙梁跨度已知：墙梁跨度 ，内外两侧均挂有中波石，内外两侧均挂有中波石，内外两侧
8、均挂有中波石，内外两侧均挂有中波石棉瓦墙板（长度为棉瓦墙板（长度为棉瓦墙板（长度为棉瓦墙板（长度为1.82m1.82m1.82m1.82m），墙梁间距为），墙梁间距为），墙梁间距为），墙梁间距为1.6m1.6m1.6m1.6m，跨，跨，跨，跨中设置一道拉条，钢材均为中设置一道拉条，钢材均为中设置一道拉条，钢材均为中设置一道拉条，钢材均为Q235Q235Q235Q235钢，石棉瓦与墙梁钢，石棉瓦与墙梁钢，石棉瓦与墙梁钢，石棉瓦与墙梁用带钩螺栓固定，试选冷弯薄壁卷边槽钢。用带钩螺栓固定，试选冷弯薄壁卷边槽钢。用带钩螺栓固定，试选冷弯薄壁卷边槽钢。用带钩螺栓固定，试选冷弯薄壁卷边槽钢。（1 1 1
9、1）石棉瓦自重：）石棉瓦自重：）石棉瓦自重：）石棉瓦自重：0.2KN/m0.2KN/m0.2KN/m0.2KN/m2 2 2 2（2 2 2 2）墙梁自重：）墙梁自重：）墙梁自重：）墙梁自重：0.06KN/m0.06KN/m0.06KN/m0.06KN/m2 2 2 2（3 3 3 3）风荷载：）风荷载：）风荷载：）风荷载：0.6KN/m0.6KN/m0.6KN/m0.6KN/m2 2 2 2 组合只考虑：竖向荷载组合只考虑：竖向荷载组合只考虑：竖向荷载组合只考虑：竖向荷载+ + + +水平风载水平风载水平风载水平风载 解：解：解：解：1 1 1 1、荷载计算：、荷载计算：、荷载计算：、荷载计
10、算：（1 1 1 1）作用在墙梁上的线荷载）作用在墙梁上的线荷载）作用在墙梁上的线荷载）作用在墙梁上的线荷载 A A A A、竖向荷载、竖向荷载、竖向荷载、竖向荷载单侧石棉瓦墙板自重：单侧石棉瓦墙板自重：单侧石棉瓦墙板自重：单侧石棉瓦墙板自重： B B B B、水平风荷载、水平风荷载、水平风荷载、水平风荷载最大风压体型系数最大风压体型系数最大风压体型系数最大风压体型系数（2 2 2 2）计算墙梁变形时用的线荷载标准值）计算墙梁变形时用的线荷载标准值）计算墙梁变形时用的线荷载标准值）计算墙梁变形时用的线荷载标准值 （3 3 3 3）荷载组合）荷载组合）荷载组合）荷载组合 只考虑：竖向荷载只考虑：
11、竖向荷载只考虑：竖向荷载只考虑：竖向荷载+ + + +水平风载水平风载水平风载水平风载 2 2 2 2、内力分析：、内力分析：、内力分析：、内力分析：（1 1 1 1）由竖向荷载）由竖向荷载）由竖向荷载）由竖向荷载q q q qx x x x所产生的弯矩所产生的弯矩所产生的弯矩所产生的弯矩M M M My y y y 最大负弯矩：最大负弯矩：最大负弯矩：最大负弯矩：最大正弯矩：最大正弯矩：最大正弯矩：最大正弯矩： （2 2 2 2）由水平荷载）由水平荷载）由水平荷载）由水平荷载q q q qy y y y所产生的弯矩所产生的弯矩所产生的弯矩所产生的弯矩M M M Mx x x x （3 3 3
12、 3）B=0B=0B=0B=0，墙梁内外肢与石棉瓦墙板用带钩螺栓固，墙梁内外肢与石棉瓦墙板用带钩螺栓固，墙梁内外肢与石棉瓦墙板用带钩螺栓固，墙梁内外肢与石棉瓦墙板用带钩螺栓固定，可认为墙梁受荷后不会发生扭转。定，可认为墙梁受荷后不会发生扭转。定，可认为墙梁受荷后不会发生扭转。定，可认为墙梁受荷后不会发生扭转。（4 4 4 4）剪力）剪力）剪力）剪力V V V Vx x x x、V V V Vy y y y 剪力剪力剪力剪力V V V Vx x x x按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算：剪力剪力剪力剪力V V V Vy y y y按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算：按两跨连续梁计算： 3 3 3 3、截面设计：、截面设计：、截面设计：、截面设计：试初选墙梁截面为卷边槽钢试初选墙梁截面为卷边槽钢试初选墙梁截面为卷边槽钢试初选墙梁截面为卷边槽钢12060202.512060202.512060202.512060202.5，其截面特性可由近似公式计算：其截面特性可由近似公式计算：其截面特性可由近似公式计算：其截面特性可由近似公式计算：
