蒙皮支撑新型轻钢龙骨结构设计方法研究

摘要

采用标准的V型连接件连接冷弯薄壁(厚度1～2mm)方钢管或矩形钢管构成小桁架,以小桁架作为墙体、楼面、屋面等的承重构件,是一种新型的轻钢龙骨结构体系。由于其结构形式的特殊性,以及在设计中需要考虑覆而材料对承重构件受力性能的影响,目前尚缺乏适用的设计理论和设计规范。考虑覆面材料的蒙皮支撑效应,对承重构件的屈曲性能和设计方法进行了研究。采用能量法分别建立了蒙皮支撑墙柱和蒙皮支撑楼面梁的总势能方程,按照两端简支的边界条件建立了变形函数,通过里兹法导出了蒙皮支撑轻钢龙骨墙柱和轻钢龙骨楼面梁的屈曲荷载。同时提出了蒙皮支撑必需的抗剪刚度要求,以避免轻钢龙骨承重构件过早失稳。承重构件腹部的V型连接件主要承受剪力作用,给出了V型连接件的抗剪计算方法。给出的计算公式和方法可供工程设计和相关规范的制订参考。