钢结构檩条设计

1、H 檩条的截面形式檩条的截面形式H 檩条的荷载及荷载组合檩条的荷载及荷载组合H 檩条的构造要求檩条的构造要求H 檩条的内力计算檩条的内力计算H 檩条的截面验算檩条的截面验算1.5 1.5 檩条设计檩条设计1.1.实腹式实腹式热轧型钢热轧型钢焊接焊接H型钢型钢 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢适用于荷载较大的屋面适用于荷载较大的屋面适用于压型钢板的轻型屋面适用于压型钢板的轻型屋面l檩条的截面形式檩条的截面形式适用于屋面坡度较小适用于屋面坡度较小适用于屋面坡度较大适用于屋面坡度较大C型钢型钢Z型钢型钢规格表示规格表示C hbct规格表示规格表示Z hbct2.2.格构式格构式: :跨度跨度9m9m平面桁架

2、式、空间桁架式、下撑式平面桁架式、空间桁架式、下撑式（1）檩条的选用檩条的选用有有较大的基本风压较大的基本风压的地区，檩条计算此时常常由风吸力控的地区，檩条计算此时常常由风吸力控制，也可选用制，也可选用Z型檩条。型檩条。 （2）檩条的计算檩条的计算Z型钢檩条：型钢檩条：连续梁连续梁一般一般屋面荷载较大屋面荷载较大考虑用考虑用Z型檩条型檩条C型钢檩条：型钢檩条：简支梁简支梁 平面桁架式檩条平面桁架式檩条空间桁架式檩条空间桁架式檩条下撑式檩条下撑式檩条平面桁架平面桁架Z Z型钢檩条堆放型钢檩条堆放 l檩条荷载及荷载组合檩条荷载及荷载组合永久荷载永久荷载屋面材料自重、支撑、檩条结构自重屋面材料自重、

3、支撑、檩条结构自重可变荷载可变荷载屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、施工检修集屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、施工检修集中荷载中荷载l檩条构造要求檩条构造要求檩檩 条条撑杆撑杆 斜拉条斜拉条 拉条拉条 1.拉条设置拉条设置布置：布置：跨度大于跨度大于4m，宜在檩条，宜在檩条跨中跨中位置设置拉条。跨度大位置设置拉条。跨度大于于6m，在檩条跨度三分点处，在檩条跨度三分点处各设一道各设一道拉条拉条截面：截面：10mm、12mm圆钢圆钢位置：位置：圆钢拉条可设在距檩条上、下翼缘圆钢拉条可设在距檩条上、下翼缘13腹板高度范围内。腹板高度范围内。布置：配合斜拉条布置布置：配合斜拉条布置檩

4、条拉条连接檩条拉条连接 2.撑杆设置撑杆设置位置：檐口、屋脊两侧位置：檐口、屋脊两侧截面：钢管、方管、角钢截面：钢管、方管、角钢计算：压杆计算，计算：压杆计算，? 2003.檩条与刚架梁连接檩条与刚架梁连接Z形钢形钢C形钢形钢C C型檩条计算简图型檩条计算简图 适用于屋面坡度适用于屋面坡度较较小的情况小的情况cosqqysinqqxqqyqxxxyySl4.4.檩条内力计算檩条内力计算Z Z型檩条计算简图型檩条计算简图： cosqqysinqqx当当=时时q = qy qx = 0q qy qx 适用于屋面坡度适用于屋面坡度较较小的情况小的情况qy cos818122maxqllqMyx 当跨

5、中设置一道拉条时檩条的计算简图及内力当跨中设置一道拉条时檩条的计算简图及内力对对x轴轴简支梁简支梁的跨中弯矩的跨中弯矩: :C型钢型钢Z型钢型钢对对x轴轴按多跨连续梁计算按多跨连续梁计算: :跨中和支座弯矩可近似取跨中和支座弯矩可近似取102lPMyx yqxq sin323222qllqMxy sin646422qllqMxy 对对y轴轴连续梁连续梁支座及跨间弯矩支座及跨间弯矩：xq 檩条内力计算表檩条内力计算表 拉条设置拉条设置情况情况由由 产生的内力产生的内力由由 产生的内力产生的内力 无拉条无拉条 跨中有一道跨中有一道拉条拉条拉条处负弯矩拉条处负弯矩拉条与支座间正弯矩拉条与支座间正弯矩

6、 三分点处各有三分点处各有一道拉条一道拉条拉条处负弯矩拉条处负弯矩拉条与支座间正弯矩拉条与支座间正弯矩 maxyMmaxxMmaxyVmaxxVxqyq281lqy281lqy281lqy281lqx2321lqx2641lqx2901lqx23601lqxlqx5 . 0lqx625. 0lqx367. 0lqy5 . 0lqy5 . 0lqy5 . 0yxMM 、enyenxWW 、l檩条的截面验算檩条的截面验算 1.截面选择截面选择 实腹式檩条截面高度为实腹式檩条截面高度为 ，由截面高度，由截面高度确定型钢规格，进而确定截面宽度确定型钢规格，进而确定截面宽度l )501351(对截面对截

7、面x轴和轴和y轴的弯矩；轴的弯矩；对两个形心主轴的对两个形心主轴的有效净截面模量有效净截面模量2.截面验算截面验算按按GB500182002计算计算（1）强度验算）强度验算冷弯薄壁型钢钢材强度设计值冷弯薄壁型钢钢材强度设计值qqyqxxxyy+124S 檩条在最大弯矩檩条在最大弯矩 、 作用下引起截面作用下引起截面正应力正应力maxxMmaxyM1、4点为应力最大点点为应力最大点3+-+-注：跨中一道拉条注：跨中一道拉条 截面截面1 1、4 4点正应力计算公式如下：点正应力计算公式如下：（最大压应力）（最大压应力）（最大拉应力）（最大拉应力）注意：当设置有拉条时，檩条可作为连续梁来注意：当设置

8、有拉条时，檩条可作为连续梁来验算强度，但计算时不考虑隅撑作为支撑点验算强度，但计算时不考虑隅撑作为支撑点弯曲剪应力和局部压应力可不验算弯曲剪应力和局部压应力可不验算 当当屋面不能阻止屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转檩条的侧向失稳和扭转时时( (如采用如采用扣扣合式屋面板合式屋面板时时) )，应按稳定公式验算截面：，应按稳定公式验算截面：eyexWW 、b梁的整体稳定系数，按规范规定计算。梁的整体稳定系数，按规范规定计算。GB50017-2003或或 GB50018-2002（2）整体稳定计算整体稳定计算 对两个形心主轴的对两个形心主轴的有效截面模量有效截面模量；4.61 ybyxybbfhtW

9、Ah2354 . 414320212对比普通受弯构件对比普通受弯构件)235()(4320212yxybxfWAhhea/22202)(165. 04hlIIIhIyty只有屋面板材与檩条有牢固的连接，即用只有屋面板材与檩条有牢固的连接，即用自攻螺钉、自攻螺钉、螺栓、拉铆钉和射钉螺栓、拉铆钉和射钉等与檩条牢固连接，且屋面板等与檩条牢固连接，且屋面板材有足够的刚度（例如压型钢板），才可认为能阻材有足够的刚度（例如压型钢板），才可认为能阻止檩条侧向失稳和扭转，可不验算其稳定性。止檩条侧向失稳和扭转，可不验算其稳定性。 详见详见CECS102注：注：在风吸力作用下，当屋面能阻止上翼缘侧向在风吸力作用

10、下，当屋面能阻止上翼缘侧向位移和扭转时，位移和扭转时， 或设置拉杆、撑杆防止下翼缘或设置拉杆、撑杆防止下翼缘扭转，扭转，或按或按CECS102:2002附录附录E的规定计算受的规定计算受压压下下翼缘的稳定性。翼缘的稳定性。 不验算整体稳定的条件不验算整体稳定的条件返返 回回扣合式屋面板扣合式屋面板（3）变形计算变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。两端两端简支简支檩条：檩条：说明：说明：构件的变形和各种稳定系数，按理也应分构件的变形和各种稳定系数，按理也应分别按净截面、有效截面或有效净截面计算，但计别按净截面、有效截面或有效净截面计算，但计算比较繁

11、琐，为了简化计算而作此规定，采用算比较繁琐，为了简化计算而作此规定，采用毛毛截面截面计算其精度在允许范围内。计算其精度在允许范围内。 檩条的容许挠度限值檩条的容许挠度限值仅支承压型钢板屋面仅支承压型钢板屋面有吊顶有吊顶有吊顶且抹灰有吊顶且抹灰150l240l360l撑杆撑杆斜拉条斜拉条拉条拉条隅撑隅撑屋面横向水平支撑屋面横向水平支撑檩条设计实例檩条设计实例例题：例题：一轻型门式刚架结构屋面，檩条采用冷弯一轻型门式刚架结构屋面，檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢，截面尺寸为薄壁卷边槽钢，截面尺寸为C16060202.0，材料为材料为Q235。水平檩距。水平檩距1.2m，檩条跨度，檩条跨度6m，屋面，屋面坡度坡度8（4.57），檩条跨中设置一道拉条，），檩条跨中设置一道拉条，试验算该檩条的承载力和挠度是否满足要求。已试验算该檩条的承载力和挠度是否满足要求。已知该檩条承受的荷载为：知该檩条承受的荷载为：作业作业1.2（1）1.2永久荷载永久荷载1.4屋面活荷载屋面活荷载荷载标准值荷载标准值qk=0.995kN/m荷载设计值荷载设计值q1=1.235kN/m（2）1.0永久荷载永久荷载1.4风吸力荷载风吸力荷载荷载设计值荷载设计值 qx=0.02kN/m荷载设计值荷载设计值 qy=0