万方数据资源系统

建筑科学与工程学报
JOURNAL OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING
2006 Vol.23 No.3 P.7-13

数字化期刊

竖向荷载作用下冷弯薄壁型钢墙架柱的承载力

周绪红  李艳敏  石宇  刘永健  庄轶 

摘 要:采用有限元法对冷弯薄壁型钢住宅墙架柱在竖向荷载作用下的承载力进行了分析.通过对不带墙板墙架柱和一面石膏板、一面定向刨花板墙架柱试验试件在竖向荷载作用下的承载力、破坏模式和变形分析,验证了有限元法的正确性.采用有限元法分析了墙板厚度、柱间距、螺钉间距等参数对墙架柱承载力的影响.结果表明,当墙板厚度在11 mm以上时,增大墙板厚度不能提高墙架柱的轴向承载力;当墙架柱间距由400 mm增大到600 mm时,轴向承载力略有提高;当中间螺钉间距大于600 mm时,减小螺钉间距可显著提高墙架柱轴向承载力;当中间螺钉间距小于600 mm时,继续减小螺钉间距对轴向承载力的提高不明显.分析了冷弯薄壁型钢住宅中常用墙架柱在竖向荷载作用下的承载力,给出了这种墙架柱轴向承载力的设计建议.
关键词:冷弯薄壁型钢;墙架柱;轴向承载力;参数分析;有限元法;竖向荷载
分类号:TU392.1  文献标识码:A

文章编号:1673-2049(2006)03-0007-07

Bearing Capacity of Cold-Formed Thin-Walled Steel Wall Stud Under Vertical Load

ZHOU Xu-hong  LI Yan-min  SHI Yu   LIU Yong-jian  ZHUANG Yi 

基金项目:国家自然科学基金项目(50578013);教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20050710004)
作者简介:周绪红(1956-),男,湖南南县人,教授,博士生导师,工学博士,E-mail:zxh@lzu.edu.cn.
作者单位:周绪红(长安大学,建筑工程学院,陕西,西安,710061;兰州大学,土木工程与力学学院,甘肃,兰州,730000) 
     李艳敏(长安大学,建筑工程学院,陕西,西安,710061) 
     石宇(长安大学,建筑工程学院,陕西,西安,710061) 
     刘永健(长安大学,公路学院,陕西,西安,710064) 
     庄轶(长安大学,建筑工程学院,陕西,西安,710061) 

参考文献:

[1]MILLER T H,PEKOZ T.Behavior of Cold-Formed Steel Wall Stud Assemblies[J].Journal of Structural Engineering,1993,119(2):641-651.
[2]TELUE Y,MAHENDRAN M.Behavior of ColdFormed Steel Wall Frames Lined with Plasterboard[J].Journal of Constructional Steel Research,2001,57(4):435-452.
[3]TIAN S,WANG J,LU T J,et al.An Experimental Study on the Axial Behavior of Cold-Formed Steel Wall Studs and Panels[J].Thin-Walled Structure,2004,42 (1):557-573.
[4]闫磊.竖向荷载作用下轻钢柱板体系破坏模式的研究[D].大连:大连理工大学,2005.YAN Lei.Failure Mode Research on Light Weight Steel Wall-Columns System Under Vertical Load[D].Dalian:Dalian University of Technology,2005.
[5]刘前进,何保康,周天华.低层冷弯型钢房屋墙体立柱承载力试验研究[J].钢结构,2004,19(4):26-29.LIU Qian-jin,HE Bao-kang,ZHOU Tian-hua.Experimental Study on Load Carrying Capacity of Wall Studs for Low-Rise Cold-Formed Steel House[J].Steel Structures,2004,19 (4):26-29.
[6]石宇.低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体抗剪承载力研究[D].西安:长安大学,2005.SHI Yu.Study on Shear Resistance of Cold-Formed Steel Stud Walls in Low-Rise Residential Structures[D].Xi'an:Chang'an University,2005.
[7]周绪红,李硕,孔次融.冷弯型钢卷边槽型截面受压构件板组稳定性与极限承载力研究[R].长沙:湖南大学,1997.ZHOU Xu-hong,LI Shuo,KONG Ci-rong.Study of Plate Components Stability and Ultimate Bearing Capacity of Compression Members of Cold-Formed Lipped Channel Section[R].Changsha:Hunan University,1997.
[8]SIVAKUMARAN K S,ABDEL-RAHMAN N.A Finite Element Analysis Model for the Behavior of Cold-Formed Steel Members[J].Thin-Walled Structures,1998,31(2):305-324.
[9]TELUE Y,MAHENDRAN M.Behaviour and Design of Cold-Formed Steel Wall Frames Lined with Plasterboard on Both Sides[J].Engineering Structures,2004,26(3):567-579.
[10]于炜文.冷成型钢结构设计[M].北京:中国水利水电出版社,2003.YU Wei wen.Cold-Formed Steel Design[M].Beijing:China Water Conservancy and Hydropower Press,2003.
[11]周天华,何保康,周绪红,等.高强冷弯薄壁型钢轴压长柱受力性能试验研究[J].建筑科学与工程学报,2005,22(4):65-71.ZHOU Tian-hua,HE Bao-kang,ZHOU Xu-hong,et al.Experimental Research on Bearing Capacity of High-Strength Cold-Formed Thin-Walled Steel Long Columns[J].Journal of Architecture and Civil Engineering,2005,22(4):65-71.
[12]周绪红,石宇,周天华,等.低层弯薄壁型钢结构住宅体系[J].建筑科学与工程学报,2005,22(2):1-14.ZHOU Xu-hong,SHI Yu,ZHOU Tian-hua,et al.Cold-Formed Steel Framing System of Low-Rise Residential Building[J].Journal of Architecture and Civil Engineering,2005,22 (2):1-14.

收稿日期:2006年6月29日

出版日期:2006年9月30日

请看PDF全文