轻型门式刚架结构-刚架设计之檩条和墙梁的设计

钢结构专业课件檩条和墙梁设计—桁架式檩条设计桁架式檩条可采用平面桁架式，平面桁架式檩条应设置拉条体系。平面桁架式檩条的计算，应符合下列规定：1、所有节点均应按铰接进行计算，上、下弦杆轴向力应按下式计算：对上弦杆应计算节间局部弯矩，应按下式计算：腹杆受轴向压力应按下式计算：檩条和墙梁设计—桁架式檩条设计2、在重力荷载作用下，当屋面板能阻止檩条侧向位移时，上、下弦杆强度验算应符合下列规定：1）上弦杆的强度应按下式验算：2）下弦杆的强度应按下式验算：3）腹杆应按下列公式验算：强度

稳定檩条和墙梁设计—桁架式檩条设计3、在重力荷载作用下，当屋面板不能阻止檩条侧向位移时，应按下式计算上弦杆的平面外稳定：檩条和墙梁设计—桁架式檩条设计4、在风吸力作用下，下弦杆的平面外稳定应按下式计算：钢结构专业课件檩条和墙梁设计—拉条设计拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转，并且提供x轴方法的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的杆件。1、拉条通常采用圆钢，圆钢直径不宜小于10毫米，按轴心受拉计算。圆钢拉条可设在距檩条翼缘1/3腹板高度的范围内。2、撑杆是既能承受拉力又能承受压力的构件，撑杆按轴压杆控制其长细比不大于220，通常采用钢管、方管或角钢做成。3、檩条之间的拉条和撑杆应直接连于檩条腹板上，并采用普通螺栓连接，斜拉条端部宜弯折或设置垫块。檩条和墙梁设计—拉条设计4、实腹式檩条跨度不宜大于12m,当檩条跨度大于4m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆；当檩条跨度大于6m时，宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆；当檩条跨度大于9m时，宜在檩条跨度四分点处各设一道拉条或撑杆。斜拉条和刚性撑杆组成的桁架结构体系应分别设在檐口和屋脊处当构造能保证屋脊处拉条互相拉结平衡，在屋脊处可不设斜拉条和刚性撑杆。5、当单坡长度大于50m,宜在中间增加一道双向斜拉条和刚性撑杆组成的桁架结构体系。钢结构专业课件檩条和墙梁设计—墙梁设计轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边C形或卷边Z形的冷弯薄壁型钢或高频焊H型钢，兼做窗框的墙梁和门框等构件宜采用卷边C形冷弯簿壁型钢或组合矩形截面构件。墙梁的荷载组合（1）组合1:1.2×竖向永久荷载+1.4×水平风压力荷载（2）组合2:1.2×竖向永久荷载+1.4×水平风吸力荷载檩条和墙梁设计—墙梁设计墙梁的截面设计(1)单侧挂墙板的墙梁，在承受朝向面板的风压时，强度计算：当墙板底部端头自承重时，Vxmax取0.檩条和墙梁设计—墙梁设计（2）单侧挂墙板的墙梁，在承受风吸力时，需进行稳定计算：按现行国家标准《冷弯型钢结构技术规范》GB50018的规定计算檩条和墙梁设计—墙梁设计(3)双侧挂墙板的墙梁，同单侧挂板一样要进行风压和风吸力作用下的强度计算：当有一侧墙板底部端头自承重时,My及Vxmax都取0钢结构专业课件檩条和墙梁设计—实腹式檩条设计檩条的有效截面特性—宽厚比依据卷边C形薄壁型钢和卷边形薄壁型钢的简化相关公式及卷边宽度要求。得出截面全部有效的范围如下：强度计算

当屋面能阻止檩条失稳和扭转时，只做强度计算，不需稳定计算。檩条和墙梁设计—实腹式檩条设计

整体稳定计算当屋面不能阻止条失稳和扭转时，应按下式计算条的稳定性：式中：Mx、My对截面主轴y轴的弯矩设计值(N·mm)Wex、Wey对截面主轴下x,y轴的有效净截面模量(对冷弯薄壁型钢)或净截面模量(对热轧型钢—梁的整体稳定系数，冷弯薄壁型钢构件按现行国家标准《冷弯型钢结构技术规范》GB50018,热型钢构件按现行国家标准钢结构设计标准》GB50017的规定计算檩条和墙梁设计—实腹式檩条设计在风吸力作用下翼缘受压

受压下翼缘的稳定性应按现行国家标准

《冷弯型钢结构技术规范》GB50018的规定

计算

：当受压下翼缘有内衬板约束能防止檩条截面扭转时，整体稳定性可不做计算。

檩条和墙梁设计—实腹式檩条设计檩条的变形计算（垂直于屋面方向）C形截面，两端简支Z形截面，两端简支注意：

(1)檩条兼做屋面横向水平支撑压杆和纵向系杆时，条长细比不应大于200兼做压杆、纵向系杆的条应按压弯构件计算[v]为条挠度容许值：仅支撑压型钢板的屋面(承受活荷载或雪荷载时v=/150尚有吊顶时，v=1/240钢结构专业课件压型钢板设计特点自重轻、强度高、刚度较大、抗震性能较好、施工安装方便，易于维护更新，便于商品化、工业化生产的特点。具有简洁、美观的外观，丰富多彩的色调以及灵活的组合方式，是一种较为理想围护结构用材。制作压型钢板是将薄钢板(彩色薄钢板)经辊压冷弯成V型、U型、W型等类似形状，用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。压型钢板设计按压型钢板根据波高分1、低波板(波高<30mm)2、中波板(波高为30~70mm)3、高波板(波高>70mm)波高越高，截面的抗弯刚度就越大，承受的荷载也就越大。屋面板一般选用中波板和高波板，中波在实际采用的最多。墙板常采用低波板，因高波板中波板的装饰效果较差，一般不在墙板中采用。压型钢板材料:Q215和Q235钢,工程中多用Q235A钢板的厚度:0.4~1.6mm压型钢板设计压型钢板的侧向连接方式(a)搭接式；(b)扣合式；(c)咬合式按压型钢板的侧向连接方式分：1、搭接式2、扣合式3、咬合式压型钢板设计按表面处理方法分类：1、镀锌钢板（适用于组合楼板）2、彩色镀锌钢板（适用于屋面和墙面）3、彩色镀铝锌钢板（适用于屋面和墙面）镀锌钢板适用于组合楼板，一般在板的侧面压制有扎眼，以便利浇筑的混凝土结合共同工作。彩色镀锌钢板和彩色镀铝锌钢板用于屋面和墙面上，涂层有很好的附着力，避免了钢材的锈蚀，通常使用年限可达15~30年，并目彩色涂层提供了很好的建筑外观效果压型钢板具有单位重量轻、强度高、抗震性能好、施工简便、外形美观等优点，是良好的建筑材料和构件压型钢板设计压型钢板的构造：1、压型钢板的腹板与翼缘水平面之间的夹角不宜小于45度2、压型钢板纵向连接(高波屋面压型钢板)。压型钢板长度连接高波屋面压型钢板，接长度不宜小于350mm;当屋面坡度小于等于1/10时，接长度不宜小于250mm;当屋面坡度大于等于1/10时，接长度不宜小于200mm;且在搭接处两层钢板间须涂密封胶带，有利于屋面防水；墙面低波压型钢板搭接长度不宜小于120mm压型钢板设计3、压型钢板侧向连接要求:搭接宽度应视压型钢板形状、规格而定，一般接1个波，特殊要求时可以搭接2个波，搭接方向应与主导风向一致用连接件紧固，连接件应设置在波峰上，并应采用带有防水密封胶垫的自攻螺钉。压型钢板长度连接

对于高波压型钢板，连接件间距

一般为700~800mm;

对于低波压型钢板，连接件间距一般为300~400mm

钢结构专业课件压型钢板设计压型钢板的几何特性：压型钢板设计永久荷载当屋面板为单层压型钢板构造时，永久荷载仅为压型钢板的自重。当为中间设置玻璃棉保温层的双层板构造时，作用在底板(也就是下层压型钢板)上的永久荷载除其自重外，还需要考虑保温材料和龙骨的重量。可变荷载雪荷载、屋面均布活荷载、集中荷载、积灰荷载、风荷载和屋面检修荷载（1kN的集中荷载），如果大于1kN，应按实际情况取用。压型钢板的荷载：压型钢板设计压型钢板的荷载组合：计算压型钢板内力：

(1)1.2×