图7
从迈达斯的分析结果来,两种截面的梁在施加相同荷载时,应力应变弯矩等值非常接近,但是MtsTool的整体稳定性计算中,Z型梁要好于H型梁,其原因应该是Z型梁的长细比较H梁小,其弱轴的惯性矩比H梁大的多,都是造成Z型梁整体稳定性较好的原因。
三、
梁柱一体结构的分析对比
Z型梁的腹板与墙体是平行的,与门窗柱的连接方便,通过焊接或栓接的形式把Z型梁与门窗柱组成一个部件(如图9)。门窗柱与梁连接后将参与结构承重,使梁的支承点增加,梁两端与主结构柱的应力减小,可适当减小主结构柱的截面尺寸,这部分钢材被分摊到门窗柱上,每一间房子一周都有许多小门窗柱,形成了一个个的筒体结构,整个建筑的钢材分布和结构受力更趋均匀。下面通过Midas软件对一栋六层钢结构住宅的单个墙体进行的分析对比。
其中,主结构柱跨度6米,柱高4米,图8为传统H型梁柱结构,柱和斜支撑截面采用h320*130*9.5*15,梁截面采用h400*400*13*21;图9为Z型梁柱结构,两边主柱与图8一样为h320*130*9.5*15,梁截面为Z320*130*9.5*15,门窗柱与支撑为矩形管100*50*4。
图8 中间支撑H梁结构
图9 Z型梁柱一体结构
对图8中H400*400*13*21截面的梁和图9中的Z320*130*9.5*15截面的梁施加荷载,分别是活荷载20KN,恒荷载30KN。
图10