钢结构设计3-檩条设计.ppt

返回,1.5.1 檁条的截面形式1.5.2 檁条的荷载和荷载组合1.5.3 檁条的内力分析1.5.4 檁条的截面选择1.5.5 檁条的构造要求,1.5 檩条设计,截面形式,实腹式,格构式,热轧型钢,H型钢,冷弯薄壁型钢,下撑式,平面桁架式,空腹式,1.5.1 檁条的截面形式,实腹式檁条的截面形式,热轧型钢,H型钢,冷弯薄壁型钢,这两种檁条适用于荷载较大的屋面。,适用于压型钢板的轻型屋面,实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。其中，卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i13的情况。直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i13的情况。斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。做成连续梁檩条时，构造上也很简单。,适用于屋面坡度1/3,适用于屋面坡度1/3,用于屋面的C型檁条,12永久荷载+14max屋面均布活荷 载，雪荷载；,1.2永久荷载+14施工检修集中荷载换算值。当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响 时，还应进行下式的荷载组合：,1.0永久荷载+14风吸力荷载。,1.5.2 檩条的荷载和荷载组合,设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）。在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx、qy。,1.5.3 檩条的内力分析,C型檩条在荷载作用下计算简图如下：q表示垂直向下重力荷载；为屋面坡度,当屋面坡度i1/3时，qx值较小，檁条近似为单向受弯构件。,当=时 q=qy qx=0,当屋面坡度：i1/3 檁条近似为沿x主轴方向单向受弯。,Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：为Z 型檁条两个主轴的夹角；为屋面坡度。,当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力,简支梁的跨中弯矩对X轴:,连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴：,檩条（墙梁）的内力计算 表1-4(教材P80表2-4）,强度计算 按双向受弯构件计算 当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时，可按下列强度公式验算截面：、对截面x轴和y轴的弯距；、对两个形心主轴的有效净截面模量,1.5.4 檩条的截面验算 强度、整体稳定、变形,整体稳定计算 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：、对两个形心主轴的有效截面模量；梁的整体稳定系数，按规范规定 计算。,变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。对卷边槽形截面的两端简支檩条：对Z 形截面的两端简支檩条：,容许挠度v按下表取值,檩条的容许挠度限值,当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。当檩条跨度大6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。,1.5.5 檁条的构造要求,拉条和撑杆的布置,撑杆,斜拉条,拉条,隅撑,屋面横向水平支撑,拉条,檩条,屋面拉条布置,当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向相反。此时Z形钢檀条的斜拉条需要设置在屋脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。,qx,qx,拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于10mm。圆钢拉条可设在距檩条上翼缘13腹板高度范围内。当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附近。为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘附近交替布置。,拉条、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直线长度不超过15mm，后一种方法则需要通过斜垫板或角钢与檩条连接。,屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造,连接角钢,实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2个，并沿檩条高度方向布置，见下图。设置檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。,当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的稳定计算确定。刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做 成，通常按压杆的刚度要求选择截面:200,拉条的计算,跨中设一道拉条 L6米,跨中设二道拉条 L6米,拉条为檩条的平面外支承点，因此拉条所受拉力即为檩条承受的水平荷载。拉条支承处支座反力为：当檩条跨中设一道拉条时：当檩条跨间三分点处设二道拉条时：,拉条所需要的截面面积计算公式：拉条净截面面积；钢材设计强度。,檁条设计小结,1、根据受力特点，檁条应按双向受弯构件进行内力计算和截面设计。2、檁条在进行内力分析时，内力计算与拉条的布置有关，当布置一道或两道拉条时，在水平荷载qx作用下按两跨或三跨连续梁计算。3.拉条布置应考虑风荷载影响，按实际受力计算拉条截面，并满足构造要求。,