多、高层冷轧钢材(CFS)骨架建筑(9)
二、承重墙系统剪力撑
(一)剪力撑背景
承重墙柱剪力撑需要抵抗以下力:
1、由轴向受压荷载产生的弱轴屈曲。
2、由风荷载引起的扭曲
《冷轧钢材骨架标准——墙柱设计》(AISI 2004a)对支撑构件提供了荷载要求,在下面的表格里给出了轴向受压荷载和风荷载对于支撑构件的影响。基于最近的研究发现,也已经增加了支撑构件近似刚度要求。
由于施加了轴向受压和侧向风荷载,使得墙柱反应出弱轴屈曲和扭曲旋转。一种形式的,组合进墙系统里的剪力撑抵消这些力。要求在柱子处的剪力撑自始至终在墙平面内积累荷载,然后把侧向力转移进到结构荷载路径里,再到达基础里。
*积累在墙的支撑力一直通到锚栓。
**墙柱荷载使用了系数荷载。
支撑在墙柱上抵抗风扭转的剪力撑荷载。
支撑在墙柱上抵抗弱轴屈曲的剪力撑荷载。
(二)承重墙系统剪力撑解决方案
1、产品描述
搭扣桥提供了坚实的墙柱剪力撑系统,以抵抗构件的弱轴屈曲和扭转。把搭扣桥一端加长的调整片锁进另外一端的插槽里(穿过墙柱开出的槽)。在每端的二根垂直翅含有预先钻好的孔,以方便把它固定到墙柱上。
桥架杆替代了墙剪力撑冷轧导轨(CRC)。每102mm一个,独特的沟槽夹住墙柱腹板,允许安装者在不同的墙间距布局中使用。把沟槽调整到不同的墙柱厚度,最大强度的夹住墙柱腹板。
桥架杆包含抵抗穿过墙平面的受压荷载的加强筋。桥架杆的标准U形导轨形状,确保用它穿过38mm墙柱冲孔。
2、材料成分
ASTMA653/A653M,340MPa最小屈服强度,450MPa最小抗拉强度,G-90(Z275)热浸镀锌覆盖层。材料厚度=0.84mm(0.91mm设计厚度)。
3、搭扣桥允许荷载
406mm中心间距墙柱 |
允许轴向荷载(kN) |
估计的要素刚度*(N/mm) |
搭扣桥 |
10.68 |
4536 |
*对于最小截面,在5486mm(最大)处锚固到结构上,按照EA/L来计算要素刚度。
搭扣桥专利正在申请中。
4、搭扣桥连接杆特性和允许荷载
*桥架杆有效截面特性是取最小横截面计算,并且基于AISI-NASPEC 2001 规范。
桥架杆是钢材网络注册商标,专利号#6701689。
5、搭扣桥安装
*采用搭扣桥夹子这种快速和容易的方法来把桥架杆固定到墙柱上(当需要时)
6、搭扣桥安装
把扭动搭扣桥进墙柱冲孔中,把调整片插入事先安装的搭扣桥的槽中,并且穿过导孔,用批准的螺钉把它安装到墙柱腹板上。
7、搭扣桥和桥架杆价值
◆ 快速安装
◆ 工程系统
◆ 无焊接
◆ 满足AISI剪力撑刚度要求
◆ 引导孔准确放置紧固件
◆ 适合西格玛墙柱和SSMA(钢柱制造商协会)标准墙截面
8、桥架杆和搭扣桥系统命名法
轴向荷载承重应用的剪力撑杆是1.5”(38mm)宽,设计代号为BB150。钢材网络也开发了用于内部非承重墙的BB75,即0.75”(19mm)宽的杆。搭扣桥的长度为406mm。
9、桥架夹子产品描述
用BC600 &BC800桥架夹子把 BB150 或 38mm冷棍轧导轨(CRC)安装到墙柱上,以抵抗侧向和扭曲荷载。把桥架夹子夹在桥架杆或冷棍轧导轨(CRC)底部平面上,用ST4.8自攻螺钉穿过预先钻出来的导孔,把桥架夹子固定到导轨和墙柱上。高效的安装并不是唯一的好处,桥架夹子是为了承受荷载而设计的,传统上使用通用的51mmX51mmX1.44mm角钢进行处理。
10、材料成分
每根桥架夹子都是采用工厂认证过的钢材制造的,具备下面的材料质量:
钢材:ASTMA653/A653M,340MPa最小屈服强度,450MPa最小抗拉强度,G-90(Z275)热浸镀锌覆盖。剪力撑夹子材料厚度=0.88mm设计厚度;BC600和BC800采用1.15mm设计厚度。
11、桥架夹子允许荷载
名称 |
F1 (kN) |
M1 (mm-kN) |
桥架夹子 (1颗)螺钉 |
0.33 |
20.34 |
桥架夹子 (3颗)螺钉 |
1.60 |
38.41 |
BC600 |
1,60 |
81.35 |
BC800 |
1.60 |
81.3 |
◆设计荷载仅仅基于夹子能力(校核墙柱腹板处螺钉剪力和拔出力)
12、桥架夹子价值
◆ 快速安装
◆ 无夹住
◆ 无焊接
◆ 导孔提供了快速和准确的紧固件放置
◆ 圆滑的边缘保证了安全
◆ 工人在安装工作时不需要切割角度
◆ 工厂认证的340MPa钢材,G-90镀锌覆盖
13、荷载方向
14、安装程序
扭转桥架夹子进入墙柱冲孔,并且扣紧在桥架杆上
或冷棍轧导轨(CRC)底部平面上上。
通过导孔把1颗螺钉插入桥架杆或冷棍轧导轨(CRC)。
如果指定,则增加2颗螺钉拧进墙柱腹板。
把BC600或BC800紧扣在桥架杆或
冷棍轧导轨(CRC)底部平面上。
把ST4.8自攻螺钉穿过导孔,把夹子
固定到墙柱腹板和导轨上(2颗进腹板,2颗进导轨)。
(三)承重墙系统墙剪力撑锚固
上面的表格关键字符
累积侧向支撑(剪力撑)力,
PBrace=0.02×单根墙柱轴向荷载×(墙锚固间距/墙柱间距)
重要注释:
◇ 根据AISI 墙柱设计标准 2004要求设计侧向支撑(剪力撑)。
◇ 剪力撑最大间距为1219mm。
◇ 上面的表格适用于239Pa风压荷载承重墙。
◇ 风压高于239Pa,带有轴向荷载作用时,要采用较高的轴向荷载或风荷载影响的剪力撑设计。