钢结构 檩条设计

檩条的截面形式檩条的荷载及荷载组合檩条的构造要求檩条的内力计算檩条的截面验算1.5檩条设计1.实腹式热轧型钢焊接H型钢冷弯薄壁型钢适用于荷载较大的屋面适用于压型钢板的轻型屋面檩条的截面形式适用于屋面坡度较小适用于屋面坡度较大C型钢Z型钢规格表示Ch×b×c×t规格表示Zh×b×c×t2.格构式:跨度9m平面桁架式、空间桁架式、下撑式（1）檩条的选用有较大的基本风压的地区，檩条计算此时常常由风吸力控制，也可选用Z型檩条。（2）檩条的计算Z型钢檩条：连续梁一般屋面荷载较大考虑用Z型檩条C型钢檩条：简支梁平面桁架式檩条空间桁架式檩条下撑式檩条平面桁架Z型钢檩条堆放檩条荷载及荷载组合永久荷载屋面材料自重、支撑、檩条结构自重可变荷载屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、施工检修集中荷载檩条构造要求檩条撑杆斜拉条拉条1.拉条设置布置：跨度大于4m，宜在檩条跨中位置设置拉条。跨度大于6m，在檩条跨度三分点处各设一道拉条截面：10mm、12mm圆钢位置：圆钢拉条可设在距檩条上、下翼缘1／3腹板高度范围内。布置：配合斜拉条布置檩条拉条连接2.撑杆设置位置：檐口、屋脊两侧截面：钢管、方管、角钢计算：压杆计算，ג≥2003.檩条与刚架梁连接Z形钢C形钢C型檩条计算简图适用于屋面坡度较小的情况cosqqysinqqxqqyqxxxyyαS4.檩条内力计算Z型檩条计算简图：cosqqysinqqx当α=θ时q=qyqx=0qqyqx适用于屋面坡度较小的情况qycos818122maxqllqMyx当跨中设置一道拉条时檩条的计算简图及内力对x轴简支梁的跨中弯矩:C型钢Z型钢对x轴按多跨连续梁计算:跨中和支座弯矩可近似取102lPMyxyqxqsin323222qllqMxysin646422qllqMxy对y轴连续梁支座及跨间弯矩：xq檩条内力计算表拉条设置情况由产生的内力由产生的内力无拉条跨中有一道拉条拉条处负弯矩拉条与支座间正弯矩三分点处各有一道拉条拉条处负弯矩拉条与支座间正弯矩maxyMmaxxMmaxyVmaxxVxqyq281lqy281lqy281lqy281lqx2321lqx2641lqx2901lqx23601lqxlqx5.0lqx625.0lqx367.0lqy5.0lqy5.0lqy5.0fWMWMenyyenxxyxMM、enyenxWW、檩条的截面验算1.截面选择实腹式檩条截面高度为，由截面高度确定型钢规格，进而确定截面宽度l)501~351(——对截面x轴和y轴的弯矩；——对两个形心主轴的有效净截面模量2.截面验算按GB50018－2002计算（1）强度验算冷弯薄壁型钢钢材强度设计值qqyqxxxyyα+124S檩条在最大弯矩、作用下引起截面正应力maxxMmaxyM1、4点为应力最大点3+---++-注：跨中一道拉条截面1、4点正应力计算公式如下：fWMWMenyyenxx1max1max1fWMWMenyyenxx4max4max4（最大压应力）（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当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时(如采用扣合式屋面板时)，应按稳定公式验算截面：fWMWMeyyexbxeyexWW、b—梁的整体稳定系数，按规范规定计算。GB50017-2003或GB50018-2002（2）整体稳定计算—对两个形心主轴的有效截面模量；4.61ybyxybbfhtWAh2354.414320212对比普通受弯构件)235()(4320212yxybxfWAhhea/22202)(165.04hlIIIhIyty只有屋面板材与檩条有牢固的连接，即用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉和射钉等与檩条牢固连接，且屋面板材有足够的刚度（例如压型钢板），才可认为能阻止檩条侧向失稳和扭转，可不验算其稳定性。详见CECS102注：在风吸力作用下，当屋面能阻止上翼缘侧向位移和扭转时，或设置拉杆、撑杆防止下翼缘扭转，或按CECS102:2002附录E的规定计算受压下翼缘的稳定性。不验算整体稳定的条件返回vEIlqxky43845扣合式屋面板（3）变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。两端简支檩条：说明：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，但计算比较繁琐，为了简化计算而作此规定，采用毛截面计算其精度在允许范围内。檩条的容许挠度限值仅支承压型钢板屋面有吊顶有吊顶且抹灰150l240l360l撑杆斜拉条拉条隅撑屋面横向水平支撑檩条设计实例例题：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C160×60×20×2.0，材料为Q235。水平檩距1.2m，檩条跨度6m，屋面坡度8％（α＝4.57°），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。已知该檩条承受的荷载为：作业1.2（1）1.2×永久荷载＋1.4×屋面活荷载荷载标准值qk=0.995kN/m荷载设计值q1=1.235kN/m（2）1.0×永久荷载＋1.4×风吸力荷载荷载设计值qx=0.02kN/m荷载设计值qy=0.891kN/mmkNqqmkNqqyx/231.157.4cos/098.057.4sin11檩条的毛截面几何特性44299.2959.23607.6cmIcmIcmAyx357.2922.224.6cmWcmicmixyx41600809.028.159685.1cmIcmIcmxqqyqxxxyy+1234+---+S+-4.57°