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          鋼結構工程設計中檁條及其計算方法
          瀏覽:166 發布日期:2017-12-02

          ★ 檁條的截面形式

          ★ 實腹式檁條的截面形式

          ● 實腹式冷彎薄壁型鋼截面在工程中的應用很普遍。其中,卷邊槽鋼(亦稱C形鋼)檁條適用于屋面坡度i≤1/3的情況。

          ● 直邊和斜卷邊z形檁條適用于屋面坡度i>1/3的情況。斜卷邊Z形鋼存放時可疊層堆放,占地少。做成連續梁檁條時,構造上也很簡單。


          ★ 檁條的荷載和荷載組合

          ● 1.2×永久荷載+1.4×max{屋面均布活荷載,雪荷載};

          ● 1.2×永久荷載+1.4×施工檢修集中荷載換算值。

          當需考慮風吸力對屋面壓型鋼板的受力影響時,還應進行下式的荷載組合:

          ● 1.0×永久荷載+1.4×風吸力荷載。

          ★ 檁條的內力分析

          ● 設置在剛架斜梁上的檁條在垂直于地面的均布荷載作用下,沿截面兩個形心主軸方向都有彎矩作用,屬于雙向受彎構件(與一般受彎構件不同)。

          ● 在進行內力分析時,首先要把均布荷載分解為沿截面形心主軸方向的荷載分量qx 、qy。

          ● C型檁條在荷載作用下計算簡圖如下:

          ● Z型檁條在荷載作用下計算簡圖如下:

           

          ★ 檁條的內力計算

          ★ 檁條的截面驗算—強度、整體穩定、變形

          強度計算—按雙向受彎構件計算

          當屋面能阻止檁條的失穩和扭轉時,可按下列強度公式驗算截面:

           

          截面1.2.3.4點正應力計算公式如下:

           

          ★ 整體穩定計算

          當屋面不能阻止檁條的側向失穩和扭轉時(如采用扣合式屋面板時),應按穩定公式驗算截面:

          ★ 變形計算

          實腹式檁條應驗算垂直于屋面方向的撓度。

          對卷邊槽形截面的兩端簡支檁條:

          13.webp.jpg

           

          對Z形截面的兩端簡支檁條 :

          14.webp.jpg

           

          ★ 容許撓度[v]按下表取值

           

          ★ 檁條的構造要求

          ● 當檁條跨度大于4m時,應在檁條間跨中位置設置拉條。當檁條跨度大6m時,應在檁條跨度三分點處各設置一道拉條。

          ● 拉條的作用是防止檁條側向變形和扭轉并且提供x軸方向的中間支點。此中間支點的力需要傳到剛度較大的構件為此,需要在屋脊或檐口處設置斜拉條和剛性撐桿。

          ★ 拉條和撐桿的布置

          ● 當風吸力超過屋面永久荷載時,橫向力的指向相反。此時Z形鋼檀條的斜拉條需要設置在屋脊處,而卷邊槽鋼檁條則需設在屋檐處。

          ● 因此,為了兼顧兩種情況,在風荷載大的地區或是在屋檐和屋脊處都設置斜拉條,或是把橫拉條和斜拉條都做成可以既承拉力又承壓力的剛性桿。

          ● 拉條通常用圓鋼做成,圓鋼直徑不宜小于10mm。圓鋼拉條可設在距檁條上翼緣1/3腹板高度范圍內。

          ● 當在風吸力作用下檁條下翼緣受壓時,屋面宜用自攻螺釘直接與檁條連接,拉條宜設在下翼緣附近。

          ● 為了兼顧無風和有風兩種情況,可在上、下翼緣附近交替布置。

          拉條、撐桿與檁條的連接見圖所示,斜拉條可彎折,也可不彎折。前一種方法要求彎折的直線長度不超過15mm,后一種方法則需要通過斜墊板或角鋼與檁條連接。

          實腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接,檁托可用角鋼和鋼板做成,檁條與檁托的連接螺栓不應少于2個,并沿檁條高度方向布置,見下圖。設置檁托的目的是為了阻止檁條端部截面的扭轉,以增強其整體穩定性。

          當采用扣合式屋面板時,拉條的設置根據檁條的穩定計算確定。

          剛性撐桿可采用鋼管、方鋼或角鋼做 成,通常按壓桿的剛度要求選擇截面: [λ]≤200

          ★ 拉條的計算

          拉條為檁條的平面外支承點,因此拉條所受拉力即為檁條承受的水平荷載。拉條支承處支座反力為:

          23.webp.jpg

          拉條所需要的截面面積計算公式:

          24.webp.jpg

           

          ★ 檁條設計-小結

          1、根據受力特點,檁條應按雙向受彎構件進行內力計算和截面設計。

          2、檁條在進行內力分析時,內力計算與拉條的布置有關,當布置一道或兩道拉條時,在水平荷載qx作用下按兩跨或三跨連續梁計算。

          3.拉條布置應考慮風荷載影響,按實際受力計算拉條截面,并滿足構造要求。



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