9 檩条与墙梁设计9,1,实腹式檩条设计9.1、2 部分钢结构手册Z形檩条斜卷边角度按45,偏小、对翼缘的约束不利.在浙江大学等单位所做的连续檩条受力试验中,可观察到斜卷边为45。时的檩条嵌套搭接端头有明显的展平趋势 按有限元理论分析.卷边对翼缘的约束与卷边角度的sin2θ成正比、故建议斜卷边角度60、为宜.9。1 3,计算嵌套搭接方式组成的连续檩条的挠度和内力时,需考虑嵌套搭接松动的影响,浙江大学和杭萧钢构所做的嵌套搭接连续檩条的试验情况是.斜卷边角度为60。嵌套搭接的内檩条翼缘宽度小于外檩条宽度5mm 嵌套搭接长度为檩条跨度的10 单边为5.试验结果表明,为考虑嵌套搭接的松动影响 计算挠度时,双檩条搭接段可按0,5倍的单檩条刚度拟合。计算内力时,可按均匀连续单檩条计算,但支座处要释放10,的弯矩转移到跨中,钢构企业需根据各自的技术标准 由试验确定檩条因嵌套搭接松动引起的刚度变化 檩条采用多跨静定梁模式、挠度小。内力小、当跨度较大时 有较好的经济性、如以连续梁模式的反弯点作为多跨静定梁的分段节点,跨中檩条长度约为0、7L 考虑到安装施工的方便.建议跨中檩条长度宜为0、8L,檩条的稳定性按节点间檩条或反弯点之间檩条为简支梁模式计算.要求檩条端头节点处应有抗扭转能力。宜用槽钢、角钢或冷弯薄壁型钢在两面夹住檩条的腹板 连接点的两侧各布置不少于两个竖向排列的螺栓.9 1。4,建议卷边的宽厚比 过去习惯称卷边高厚比。对于斜卷边容易引起混乱.故统一改称宽厚比。不宜大于13 根据如下.式中、a,卷边宽度、mm。b.翼缘宽度。mm.常规的檩条规格按照式 1.可得到表1的数值.值得注意的是.当翼缘宽度大于80mm时、所需檩条壁厚超过本规范基本设计规定的最小用材厚度1.5mm。按本条规定檩条设计符合经济合理性,表1,檩条合适的卷边宽度和最小用材厚度,mm,注、tmin为按本规范第3,4节的构造要求及本条规定得到的最小板件厚度。9 1.5。本条对CECS102,2002规程作了较大修改,说明如下。1.轻钢结构的屋面坡度通常不大于1 10、且屋面板的蒙皮效应对于檩条有显著的侧向支撑效果,故仅需依据腹板平面内计算其几何特性,荷载 内力等,无需计算垂直于腹板的荷载分量作用,无需对Z形檩条按主惯性矩计算应力和挠度,可大大简化计算,澳大利亚G.J Hancock教授来华所做的研究报告称.气囊试验表明,檩条在风吸力作用下的变形仅发生在腹板平面内、支持上述的计算方法.另一方面。主惯性矩虽然比垂直于腹板的惯性矩大,但主轴的截面高度也比腹板平面内的截面高度大 因此这两者计算的抗弯模量相差并不大。按主轴计算的抗弯模量稍小 而风荷载,风荷载垂直于翼缘.作用弯矩按主轴计算也稍小,显然。按腹板平面内计算其几何特性,荷载、内力等是方便的。合理的 对于屋面坡度大于1,10且屋面板蒙皮效应较小者,宜考虑计算侧向荷载作用、2,国家标准 冷弯薄壁型钢结构技术规范,GB,50018 2002的翼缘屈曲系数是0.98,考虑板组效应后约为1 3。板组效应系数大于1。0,过于保守,根据陈绍蕃教授的.卷边槽钢的局部相关屈曲和畸变屈曲,2002年第23卷第1期。建筑结构学报、浙江大学吴金秋的硕士论文.斜卷边檩条的弹性屈曲分析。及美国AISI设计指南的计算公式,宜取翼缘的屈曲系数为3 0.经过国家标准,冷弯薄壁型钢结构技术规范,GB.50018。2002规定的板组效应.翼缘板组效应系数稍小于1 0、方法修正后,屈曲系数可能会稍有减小,但仍远大于1,3.当翼缘的板组效应系数大于1.0、则说明腹板屈曲能力大于翼缘屈曲能力、腹板设计高度不足.意味在相同用钢量前提下,有效截面几何特性可随腹板高度的增加而增加、构件的承载能力可随之提高、反之.则说明腹板屈曲能力小于翼缘屈曲能力 其设计高度已用足 再仅仅提高截面高度效果不好,对于嵌套搭接构成的连续檩条、在嵌套搭接段内.具有双檩条强度。根据浙江大学和杭萧钢构所做的试验研究.5根在支座处破坏的双檩条强度承载能力平均值为理论计算值的93、8。故其承载能力需要0,9系数予以折减、本条采用几何特性值折减为0.9的办法,3,当有内衬板固定在受压下翼缘时,相当于有密集的小拉条在侧向约束下翼缘,故无需考虑其整体稳定性.9,1、6。檩托焊在屋面梁上使运输不方便.较容易碰坏、当檩条高厚比不超过200时、可考虑取消檩托,直接在檩条的下翼缘冲孔用螺栓连接,此时檩条由腹板承压传力 需验算腹板的承压屈曲能力、即Web、Crippling.本条直接引用.North,American Specification,for the,Design、of,Cold、Formed Steel,Structural,Members,2001年版本的计算公式.该计算公式由试验研究得出 9,1.9,吊挂集中荷载直接作用在檩条的翼缘上有较大的偏心扭矩,檩条易产生畸性变形.故集中荷载宜通过螺栓或自攻钉直接作用在檩条的腹板上传力、镀锌的冷弯薄壁型钢构件,不适合采用焊接施工方式 一是高空焊接质量难以控制,二是焊点防锈困难.故建议采用螺栓或自攻钉连接 9。1。10 采用连续檩条有很好的经济效益.根据浙江大学和同济大学所做的连续檩条力学试验、连续檩条的刚度随嵌套搭接长度的增加而增加,当嵌套搭接长度趋近10 的檩条跨度时,再增加搭接长度对檩条刚度影响很小.另一方面、嵌套搭接长度取10 单边为5。的跨度可满足搭接端头的弯矩值不大于跨中弯矩。由此,跨中截面成为构件验算的控制截面,故规定连续檩条的搭接长度2a宜不小于10,的檩条跨度、但需注意,对于端跨的檩条.为满足搭接端头的弯矩不大于跨中弯矩。需要加大搭接长度50.檩条之间的拉条和撑杆应设置在檩条的受压部位,由于恒载和活载组合下檩条上部受压 恒载和风载组合下檩条下部受压、需同时考虑这两种工况.故应采用双层拉条体系,当檩条下翼缘连接有内衬板时.该内衬板可代替下层拉条体系的作用。可仅设上层拉条体系 如拉条采用两端分别靠近上,下翼缘的连接方式,图9、1 10 3、a,则要求屋面板能约束檩条上翼缘的侧向位移,

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