柱距檩条间距檩条截面和檩条用钢量的相互关系
门式刚架轻型钢结构房屋经济跨度与柱距的选择
门式刚架轻型钢结构房屋经济跨度与柱距的选择摘要:轻钢结构市场竞争日益激烈,经济合理的用钢量越来越受到关注,而研究表明经济合理的用钢量和柱网的选择有极为密切的关系。
本文根据笔者根据自身从事多年钢结构设计的经验结合实际工程,对门式刚架轻型钢结构房屋的经济跨度与柱距选择问题从设计用钢量的角度作了较详细的研究讨论。
关键词:门式刚架跨度柱距经济Abstract:Light steel structure market competition is increasingly intense, economic and reasonable quantity of steel has been paid more and more attention, but research shows that reasonable amount of steel and column selection has very close relationship. In this paper, according to the author according to own for many years engaged in steel structure design experience combined with practical engineering, the portal frame light steel structure housing the economic span and column selection from the quantity of steel of the design are studied in detail discussed.Key Words:Portal frame; Span; Column space; Economics前言门式刚架轻型钢结构房屋是指以轻型焊接H形钢(等截面或变截面)、热轧H形钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽形、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。
柱距、檩条间距、檩条截面和檩条用钢量的相互关系
第五节檩条规格选用附表
附表4-1 屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-2屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-3屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-4屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-5屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-6屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-7屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-8屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-9 屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
222
附表4-10屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-11屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-12屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)。
檩条工程量计算规则
檩条工程量计算规则檩条工程量计算规则是指在建筑、结构工程中,计算檩条的数量、长度、重量等指标的规则。
檩条是一种常用的建筑材料,用于支撑和连接构件,具有承载力强、稳定性好、施工简单等特点,广泛应用于各类建筑结构中。
檩条工程量计算规则的准确性和合理性对工程的施工质量和经济效益具有重要的影响,因此在工程实践中需要严格按照规则进行计算。
檩条的种类和规格繁多,包括木檩条、钢檩条、混凝土檩条等。
不同种类的檩条在工程量计算中的规则有所差异,下面以木檩条为例进行详细介绍。
1. 檩条长度的计算规则檩条长度的计算是工程量计算的基础,根据实际需求和图纸要求,可采用以下两种方法进行计算:- 直接测量法:在施工过程中,在需要安装檩条的位置,使用测量仪器直接测量实际长度,并记录下来。
- 图纸计算法:根据详细的施工图纸,按照图纸上的尺寸和标注,计算得出檩条的长度。
2. 檩条数量的计算规则檩条数量的计算一般根据构件尺寸和间距进行,具体的计算规则如下:- 单侧使用法:根据檩条的使用情况,计算每根檩条的使用长度,并将其累加得到总长度,再除以每根檩条的长度得到檩条的数量。
- 全侧使用法:根据檩条的使用情况,计算每根檩条的使用长度,并将其累加得到总长度,再除以每根檩条的长度得到檩条的数量。
此外,还需要考虑檩条安装的间隔,根据实际需求计算每段檩条的数量,并将其累加得到总数量。
3. 檩条重量的计算规则檩条重量的计算主要取决于檩条的材料、规格和长度等因素,一般采用重量计算公式进行计算,公式如下:- 对于木檩条:重量 = 单位长度的密度 ×檩条长度。
- 对于钢檩条:重量 = 单位长度的重量 ×檩条长度。
需要注意的是,在计算檩条重量时,还需要考虑檩条连接件(如螺栓、螺母等)的重量,并将其累加到总重量中。
4. 檩条工程量计算的注意事项在进行檩条工程量计算时,需要注意以下几个方面:- 准确掌握檩条的种类、规格和材料等信息,以确保计算结果的准确性和可靠性。
檩条墙梁设计指南
墙梁檩条设计指南(Version 1.0 2010-5-5)第一部分计算参数的选取一、檩条部分1、屋面一般采用斜卷边Z形连续檩条。
当柱距≥12米,且屋面荷载较大时,可采用格构式檩条或高频焊接H型钢。
2、注意不是所有的屋面檩条都是5连跨,下列情况就需要考虑檩条的实际跨度:(1)屋顶通气器和屋顶天窗在端跨一般不设置(有时候第二跨也不设置),此时檩条为单跨简支(或两跨连续);(2)屋面有横向采光通风天窗或顺坡通气器时,檩条可能会被打断,檩条应根据实际情况确定跨数;(3)檩条本身的跨数就少于5跨。
3、屋面材料选择时,若有吊顶,须选取“有吊顶”选项。
檩条仅支承压型钢板屋面时,挠度控制为l/200;有吊顶时,挠度控制为l/240。
4、屋面倾角:建筑图所标的是坡度,需要换算成角度。
有弧形屋面梁时,须考虑檩条倾角的不断变化。
5、拉条道数的设置:当檩条跨度≤4米时,一般不设置拉条;当檩条跨度>4米、≤6米时,一般在檩条跨中设置一道拉条;当檩条跨度>6米、≤9米时,一般设置两道拉条(三分点处);当檩条跨度为12米时,一般设置三道拉条。
拉条均为双层拉条,同时约束檩条上、下翼缘。
6、檩条间距:檩条的间距一般控制在1.0~1.5米之间,常用的间距有1.2、1.4、1.5米。
檩条间距不得超过1.5米;对于屋面荷载较大的部位(例如高低垮处),局部檩条间距可以小于1米。
7、檩条搭接长度的取值:檩条搭接长度取跨长的10%(两边各5%)。
9米跨度一般取500mm,12米跨度一般取600mm。
8、截面选择:设计时尽量选择标准截面,常用的标准截面高度有:200、220、250mm,常用的标准截面厚度有2.0、2.2、2.5mm,若需选择非标准截面,可通过“檩条库”选项增加截面参数。
(标准截面详见《钢结构设计手册》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》)注意:(1)非标准截面的截面厚度不得大于3.0mm;(2)非标准截面的截面高度不宜大于280mm,若高度大于280mm,须采用加强措施,避免檩条侧向失稳。
连续檩条的分析模型
连续檩条的分析模型吴梓玮(上海美建钢结构有限公司上海!"##"$)摘要:钢屋面结构中斜卷边的“%”型薄壁型钢檩条通常在支座处相互搭接,设计时利用连续梁的分析方法获得构件的内力,为此构建了一个用梁单元和二力杆单元构成的力学分析模型,揭示了檩条在互相搭接情况下的内力传递过程,证实采用连续梁的分析模型即可较为准确地描述连续搭接的檩条的内力状况,并且可以按连续搭接的方式进行檩条的设计。
关键词:檩条有限元连续梁!"!#$%&’()*+#),’)"%&"-)-./-0#&".&’%()*((+,-./,-(012+3**4+35’63’5*278,93:+,-./,-(!"##"$)!1234563:;.3,*<*3-4577=(./>?>3*<,%@>,-A*:A’54(.>-5*4-AA*:*-6,73,*5’A7.3,*577=5-=3*5>8B./(.**5>:*>(/.3,*A’54(.>’>(./67.3(.’7’><7<*.3:(>35(C’3(7.8;.3,(>3,*>(>,3,*)5(3*5(.357:’6*>-.-.-4?3(6-4<7:*4,),(6,(>67.>35’63*:)(3,->*5(*>7=C*-<>-.:35’>><*<C*5>,37>,7),7)3,*<7<*.3(>35-.>=*55*:3,57’/,3,*4-AA*:67..*63(7.80:*3-(4*:6-46’4-3(7.>,7)>3,*(.3*5.-4=756*-.::*=4*63(7.7=3,*<7:*4(>>(<(4-5->3,*7.*7=-67.3(.’7’>C*-<8+73,*67.3(.’7’>C*-<<*3,7:(>>’(3-C4*=75-.-4?D(./3,*577=A’54(.>8789:;4<2:A’54(.=(.(3**4*<*.367.3(.’7’>C*-<作者:吴梓玮男#EFG 年F 月出生国家级注册结构工程师美国注册结构工程师收稿日期:!""$H "F H "I钢结构建筑体系中屋面与墙面的檩条是重要的结构构件,相对于采用简支方式连接的檩条结构来说,采用连续方式设计的檩条可以在提供同等刚度的条件下,获得更为经济的设计。
浅谈轻钢结构厂房的屋面连续檩条设计
浅谈轻钢结构厂房的屋面连续檩条设计【摘要】斜卷边Z型钢连续檩条内力分布较均匀,刚度大,能节省用钢梁,对于屋面面积较大的厂房其优势更为突出。
本文分析了Z型钢连续檩条的计算方法和构造措施,并通过实例说明了连续檩条在用钢量上的相对优势。
【关键词】斜卷边Z型钢;连续檩条;用钢量当前,在轻钢结构厂房的屋面檩条设计中,大量采用的是冷弯薄壁斜卷边Z型钢连续檩条。
这种搭接而成的连续檩条内力分布均匀,刚度大,能节省用钢量,同时在制作、运输、安装等诸方面都很便利,但是连续檩条的内力计算比简至檩条要为复杂,国内的钢结构设计规范及规程尚无针对连续檩条的计算公式。
1:连续檩条的受力分析一般认为,对于Z型连续檩条的内力计算,可按如下简单通用的模式考虑:按等截面连续梁计算,考虑活荷载的不利布置。
具体计算时,可按50%的活荷载均匀布置得到一个效应值S1,再用50%的活荷载按最不利隔跨布置得到一个效应S2,两者相加即为最不利活荷载所产生的效应S。
根据浙江大学杭萧钢结构研究中心的《冷弯斜卷边Z型钢连续檩条的抗弯性能实验及设计方法研究》报告:由于支座处存在着裂缝及连接孔,故在支座搭接区有一定程度的松动,导致部分弯矩释放,这样支座处的弯矩小于等截面连续梁的支座弯矩,跨中弯矩大于等截面连续梁的跨中弯矩,檩条的扰度也大于等截面连续梁的扰度。
所以实际工程中需考虑因搭接嵌套松动所产生的弯矩释放10%。
2:连续檩条的搭接目前,国内各单位设计连续檩条的搭接长度通常统一取为跨度的10%,这个搭接长度完全能够满足构成连续檩条的基本条件。
实际工程中,多数设计人员不考虑支座处的双檩条强度,这样计算的结果不够经济。
个人认为支座处搭接区的刚度和抗弯模量应按双檩条的代数和考虑,第一跨檩条的厚度取为大于其余各跨厚度,这样既经济又安全。
3:工程实例某轻钢结构厂房,柱距9m,厂房总长9×12=108m,屋面材料为压型钢板,屋面坡度为,檩条间距1.5m,每个柱距间设两道拉条,檩条的净截面系数为0.9,钢材均为Q235B钢。
轻钢结构中Z型连续檩条的应用问题
轻钢结构中Z型连续檩条的应用问题摘要:本文简要介绍当今正蓬勃发展的轻钢结构中Z型连续檩条的应用问题。
关键词:Z型檩条嵌套搭接搭接长度连续檩条纵向传力系杆一、檩条的截面形式:轻钢结构中,檩条所占结构用钢量约为1/5~1/3。
檩条选型和计算模式的确定对其用钢量有很大影响。
为节省用钢量,又便于制作和安装,通常采用冷弯薄壁型钢,其板厚在1.5~3㎜之间,冷弯薄壁型钢最常用的有Z型、C型两种,当檩条跨度大于10m时,可以考虑选用格构式檩条,或采用高频焊接H型钢檩条。
二、连续檩条的结构型式和受力性能:檩条是作为受弯构件承受屋盖板传来的荷载,檩条的结构型式主要有三种:其一是简支梁模式,可选用C型截面构件,简支檩条构造简单安装方便,但其刚度差,内力大,不经济;其二是连续梁模式,连续檩条因其内力小,挠度小具有明显经济效益,日益被工程界广泛接受,但其受力模式比简支檩条复杂得多,由于连续檩条的承载能力大,还可考虑兼做纵向传力的系杆,可大大节省用钢量,当兼做纵向传力的系杆时,此檩条应按压弯构件计算;其三是多跨静定梁模式,可选用C型截面构件也可选用Z型截面构件或高频焊接H型钢,此模式中悬挑部分的荷载可减轻跨中的内力和挠度而使用钢量节省。
近几年在各大工程中应用比较广泛的为第二种模式。
为方便制作、运输、安装,连续梁模式的檩条适合于做成嵌套搭接模式,连续梁在支座处弯矩大于跨中弯矩,而支座处嵌套搭接具有双檩条的承载能力,使得材料得以充分运用。
Z型截面是广泛运用于屋盖檩条的一种型式。
Z型檩条通常做成上下翼缘不等宽的形式,其宽度差值以5~6㎜为宜,便于施工安装时嵌套连接,一般国内企业设计檩条的搭接长度通常统一取为跨度的10%。
这个搭接长度可满足构成连续檩条的基本条件,在进行计算内力时,通常按多跨等截面连续梁计算,极限承载力由支座处的最大弯矩控制。
由嵌套搭接而成的连续檩条,在受力时会有一定的嵌套松动,其嵌套搭接刚度取决于:1.搭接长度:试验表明嵌套搭接刚度随搭接长度增加而增加,当搭接长度达到跨度的10%时,再增加搭接长度,其刚度增加的效果就不很明显,再考虑搭接端头处弯矩不宜大于跨中弯矩,故一般中间跨的檩条,搭接长度为跨度的10%较为经济合理。
檩条施工应符合下列规定
檩条施工应符合下列规定
一、檩条施工应符合下列规定:
1)、檩条截面制作的允许偏差应符合规定;
2)、简支檩条的接头应设在桁架上,并应保证支承面的长度;
3)、弓曲的檩条应将弓背朝上;
4)、檩条在桁架上应用檩托支承,每个檩托至少用两个钉固定,檩托高度不得小于檩条高度的2燉3。
不应在桁架上刻槽承托。
5)、椽条应平直铺钉不得歪斜,其接头应设在檩条上,并错开布置。
椽条在每根檩条上均应用钉固定,在屋脊处应用螺栓或钉相互牢固连接。
6)、屋面板可用平缝、高低缝或斜缝拼接,木板宽度不宜大于15厘米。
屋面板的接头应分段错开,每段的长度不应大于1.5米。
屋面板应在屋脊两侧对称铺钉,逐段封闭。
七、封檐、封山板应平直光洁、采用燕尾榫或龙凤榫镶接,不得平接。
封檐板下边沿应较檐口平顶低25毫米,防止雨水浸湿平顶。
二、支撑和锚固
1)、应在安装屋架的同时安装支撑;如设计中不设支撑,则应同时安装脊檩及主要位置的檩条。
当受条件限制不能同时安装时,应安设可靠的临时支撑,以防桁架侧倾。
2)、支撑杆件与桁架应用螺栓连接,不得采用钉连接或抵承连接。
螺栓直径设计无要求时,可根据房屋的跨度及其整体刚度,在12~16毫米的范围内选用。
安装圆钢斜杆的上弦横向支撑时,应拧紧其调整长度的装置,使圆钢斜杆张紧。
轻型房屋屋面檩条设计
轻型房屋屋面檩条设计摘要:轻型房盖系统,檩条设计是最基本也是最重要的环节,本文对檩条设计涉及的各方面进行了全面、细致阐述,旨对设计人员在檩条设计方面有所帮助。
关键词:门式刚架;檩条;拉条;荷载引言门式刚架轻型房屋,因其自重轻、跨度大、造价低、施工快捷等优点被广泛运用于工业厂房、仓库等大跨度大空间建筑,与之配套的屋面系统一般为彩钢板轻型钢屋面,屋面承重构件为檩条。
檩条主要承受屋面荷载并同时传导荷载至刚架梁。
檩条设计应合理,应正确选用截面尺寸、壁厚、材质、受力模型、荷载等。
一、檩条设计依据轻型房盖房屋的相关现行规范、规程主要有《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB 51022-2015)(以下简称《门规》)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)(以下简称《荷规》)、《钢结构设计标准》(GB 50017-2017)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)、《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)(2018版)等,设计人员应对这些主要规范的涉及檩条相关各项条款进行解读并掌握。
二、檩条设计原则及计算限值檩条作为门式刚架轻型房屋的次要构件,其设计使用年限与主体结构一致。
一般常规建筑物设计使用年限为50年,也可根据使用需要按规范要求另行确定。
檩条的受拉强度应按净截面计算,受压强度应按有效净截面计算,稳定性应按有效截面计算,变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。
檩条竖向挠度与跨度(L)比限值:对仅支承压型钢板屋面的为L/150,对有吊顶的为L/240。
三、檩条截面选取门式刚架轻型房屋纵向经济柱网间距一般为6m~9m,檩条的跨度即柱的纵向柱距,檩条的经济跨度一般为5m~8m。
常规彩钢板屋面的檩条可设计成单跨简支构件,多选用实腹式直卷边C形冷弯薄壁型钢、斜卷边Z形冷弯薄壁型钢;当荷载重、跨度大、挠度变形限制严格等时,可采用高频焊接H型钢或桁架形式,也可设计成多跨连续构件。
用PKPM工具箱计算檩条常见错误纠正
用PKPM工具箱计算檩条常见错误纠正第一部分:檩条计算---用PKPM工具箱计算檩条我们在进行车间和库房设计时,经常要计算檩条,由于手算比较繁杂,很多人用PKPM 工具箱来计算檩条。
但是在使用PKPM工具箱计算时,由于不能正确的选用参数,所以提供的计算书往往错误很多,当然也就不能准确计算出所需檩条的规格。
实际上,PKPM 工具箱檩条的计算版面格式是为《门规》库房量身定做的,并且风荷载的计算参数设置是完全按照《门规》要求来的,即没有按照《荷规》设置阵风系数等参数。
那么什么样的结构是符合《门规》的结构?《门规》附录A.0.1条文说明指出:当柱脚铰接且刚架的L/h大于2.3和柱脚刚接且L/h大于3的低矮房屋计算风荷载时应该按照《门规》取值,而不应按照《荷规》来取值。
所以我们平时进行檩条计算时,就应该分为两种:符合《门规》的结构按照《门规》来计算、不符合《门规》的结构要按照《荷规》来计算。
实质上,就是两种风荷载计算方法不同而已,而风荷载参数的正确选用对檩条的影响是至关重要的,下面就总结一些利用PKPM工具箱计算檩条时参数选取的注意点。
一,参数选取1,檩条形式:此项提供12种截面形式供选择,一般常用“C形檩条”及“Z形檩条”。
①,跨度大于9m时檩条宜采用格构式构件(《门规》6.3.1条)。
②,坡度较大时(i>1/3)宜用直边和斜卷边Z形檩条,这是因为当屋面坡度增大,Z型檩条对称于竖直方向的抗弯截面模量利用率增大。
③,连续檩条宜采用Z形檩条,因其搭接方便可通过可靠搭接实现刚接,从而可按连续梁计算。
2,截面名称:与檩条形式相对应。
从节约用钢量的角度,选取的原则是“偏大不偏厚”。
比如C180X70X20X2.5与C220X75X20X2.0各初始设计条件相同时,计算结果中强度、挠度、稳定性均相差无几,二者的单重却差别较大,在用量大的情况下可以节约不少用钢。
同理,C180X70X20X2.2也可用C200X70X20X2.0代替,节约钢材用量。
檩条用量计算公式
檩条用量计算公式檩条是建筑中常用的一种材料,它通常用于支撑屋顶和地面结构。
在建筑设计和施工中,正确计算檩条的用量是非常重要的,可以确保结构的稳固和安全。
因此,掌握檩条用量计算公式是非常必要的。
檩条用量计算公式通常包括以下几个方面,檩条长度、檩条间距、檩条数量等。
下面我们将逐一介绍这些计算公式。
首先是檩条长度的计算公式。
檩条长度的计算通常是根据实际需要的横跨距离来确定的。
一般来说,檩条的长度应该比实际需要的横跨距离长出一定的余量,以确保檩条可以完全覆盖到需要支撑的区域。
檩条长度的计算公式可以表示为,檩条长度 = 实际需要的横跨距离 + 余量。
其次是檩条间距的计算公式。
檩条的间距通常是根据檩条的尺寸和支撑结构的要求来确定的。
檩条间距的计算公式可以表示为,檩条间距 = 支撑结构的要求檩条尺寸。
最后是檩条数量的计算公式。
檩条数量的计算通常是根据支撑结构的长度和横跨距离来确定的。
檩条数量的计算公式可以表示为,檩条数量 = 支撑结构的长度 /檩条间距。
需要注意的是,在实际的建筑设计和施工中,檩条的用量计算还需要考虑到其他因素,如檩条的材质、横截面积、承重能力等。
因此,在进行檩条用量计算时,需要综合考虑这些因素,并根据具体情况进行调整。
除了上述的基本计算公式外,还有一些特殊情况需要特别注意。
例如,在檩条的连接处需要考虑到搭接长度和连接方式,这些都会对檩条的用量产生影响。
另外,如果支撑结构的形状不规则,还需要进行相应的调整计算。
因此,在进行檩条用量计算时,需要根据具体情况进行灵活处理。
总之,檩条用量计算公式是建筑设计和施工中非常重要的一部分。
正确的檩条用量计算可以保证结构的稳固和安全,避免浪费材料和资源。
因此,建筑设计师和施工人员需要熟练掌握檩条用量计算公式,并根据实际情况进行灵活应用,以确保建筑结构的质量和安全。
用PKPM工具箱计算檩条常见错误纠正
用PKPM工具箱计算檩条常见错误纠正第一部分:檩条计算---用PKPM工具箱计算檩条我们在进行车间和库房设计时,经常要计算檩条,由于手算比较繁杂,很多人用PKPM工具箱来计算檩条。
但是在使用PKPM工具箱计算时,由于不能正确的选用参数,所以提供的计算书往往错误很多,当然也就不能准确计算出所需檩条的规格。
实际上,PKPM工具箱檩条的计算版面格式是为《门规》库房量身定做的,并且风荷载的计算参数设置是完全按照《门规》要求来的,即没有按照《荷规》设置阵风系数等参数。
那么什么样的结构是符合《门规》的结构?《门规》附录A.0.1条文说明指出:当柱脚铰接且刚架的L/h大于2.3和柱脚刚接且L/h大于3的低矮房屋计算风荷载时应该按照《门规》取值,而不应按照《荷规》来取值。
所以我们平时进行檩条计算时,就应该分为两种:符合《门规》的结构按照《门规》来计算、不符合《门规》的结构要按照《荷规》来计算。
实质上,就是两种风荷载计算方法不同而已,而风荷载参数的正确选用对檩条的影响是至关重要的,下面就总结一些利用PKPM工具箱计算檩条时参数选取的注意点。
一,参数选取1,檩条形式:此项提供12种截面形式供选择,一般常用“C形檩条”及“Z形檩条”。
①,跨度大于9m时檩条宜采用格构式构件(《门规》6.3.1条)。
②,坡度较大时(i>1/3)宜用直边和斜卷边Z形檩条,这是因为当屋面坡度增大,Z型檩条对称于竖直方向的抗弯截面模量利用率增大。
③,连续檩条宜采用Z形檩条,因其搭接方便可通过可靠搭接实现刚接,从而可按连续梁计算。
2,截面名称:与檩条形式相对应。
从节约用钢量的角度,选取的原则是“偏大不偏厚”。
比如C180X70X2.5与C220X75X20X2.0各初始设计条件相同时,计算结果中强度、挠度、稳定性均相差无几,二者的单重却差别较大,在用量大的情况下可以节约不少用钢。
同理,C180X70X2.2也可用C200X70X2.0代替,节约钢材用量。
钢结构工程中门式刚架设计的造价方面的分析
钢结构工程中门式刚架设计的造价方面的分析门式刚架是目前单层工业厂房中一种常见的结构形式,如何降低门式刚架用钢量很值得探讨。
为此,从柱距、跨度、次构件、钢材类型以及结构形式等几方面分析了它们对用钢量的影响,并根据分析结果提出了相关合理化建议。
标签门式刚架;用钢量;柱距门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中一种常见的结构形式,随着我国经济建设的迅速发展,这类结构以其用钢量省、造价低、施工速度快、外形美观以及适用范围广等优点而被广泛地应用。
其中用钢量省、结构轻巧、适用范围广是门式刚架最主要的特点,因此,在门式刚架的设计中,为了充分发挥其优越性,结构工程师应尽可能地优化结构设计,从而达到“用钢量最省”这个目标[1]。
1 柱距及跨度对用钢量的影响[2]经过对大量工程实例统计及计算,可以发现,柱距为7~9m时,总用钢量基本保持稳定。
小于7m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增加,柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升因此,对于常用刚架,建议柱距取7~9m,当无吊车或吊车吨位较小时,柱距可取8~9m,当吊车吨位较大时,柱距可取7m左右,用钢量比常规6m柱距可节省3%~5%,总造价可节省2%~6%,经济效益非常可观。
门式刚架的经济跨度一般在18~36m,吊车吨位较大时,经济跨度在24~36m,无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m,采用合理经济跨度可以节省钢材5%~15%,总造价降低2%~7%。
2 结构形式对用钢量的影响轻型门式刚架的形式多种多样,柱脚与基础通常做成铰接,多跨刚架的中柱多采用摇摆柱。
但当柱高度较大时,为控制风荷载作用下的柱顶位移值,柱脚宜做成刚接,多跨刚架的中柱与横梁的连接也宜采用刚接,多跨刚架宜做成多坡,较为节省钢材。
门式刚架一般采用实腹式变截面梁和柱,柱通常为楔形杆件,横梁通常做成加腋梁,加腋长度一般取跨度的1/6~1/5较为经济,楔形柱的最大截面高度取最小截面高度的2~3倍为最优截面。
轻型钢结构房屋檩条的合理设计
轻型钢结构房屋檩条的合理设计摘要:本文就轻型钢结构房屋檩条的选材、布置、计算等方面探讨其经济性、合理性。
关键词: 轻型钢结构房檩条设计引言90年初,轻型钢结构房屋开始得到应用。
其中以门式刚架为代表的轻钢结构应用最为广泛,这种结构主要由主刚架体系、檩条和支撑体系、围护体系三大体系构成。
在这三大体系中屋面檩条体系、围护体系都要大量使用檩条,用钢量占到工程总用钢量30~40%,所以檩条设计的合理,可以有效的降低工程造价,节约成本。
1.选材简支、小跨度的檩条宜选用Q235 等级的钢材;连续或大跨度的檩条宜选用Q345 等级的钢材。
一般情况下,当由强度控制设计时宜用Q345 级钢材,充分利用其屈服强度高的优势。
当由刚度控制设计时宜用Q235 级钢材,在同等用钢量的情况下利用其价格优势。
当由稳定控制设计时,可根据具体情况选择Q345 或Q235 级钢材。
2.檩条间距和跨度的布置檩条的设计首先应考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、及檩条供货规格的影响,以确定檩条间距,并根据主刚架的间距确定檩条的跨度。
确定最优的檩条跨度和间距是一个复杂的问题。
随着跨度的增大,主刚架及檩条的用量势必加大。
但主刚架榀数的减少可以降低用钢量,檩条间距的加大也可以减少檩条的用量。
厚度更大的檩条也可以降低单位用钢量的价格。
但是檩条跨度的加大,支撑用量也相应增多。
所有这些因素需要综合考虑。
我国这方面内容的研究相对较少,英国对90米长的建筑作过系统的研究,结果显示,对于跨度超过20米的框架,7.5米的框架间距是最优的;对于跨度小于20米的框架,4.5米的框架是最优的。
3.选型檩条和墙梁主要选用Z型或C型冷弯薄壁型钢,一般情况下除兼作窗框门框因建筑需要采用C型墙梁外,其余情况宜优先考虑采用Z型构件,将此两种型式构件作比较可得出如下结论:C型构件的剪心与形心有偏心,而Z型构件的剪心与形心重合(如图a示)因此在重力荷载作用下Z型构件的倾覆力矩要大于C型构件;这两种规格檁条在用钢量一样的情况下,绕平行于屋面的轴,Z型檩条截面特性略大于C型檁条;绕垂直于屋面的轴,在不利一侧Z型檩条截面特性也略大于C型檁条。
门式钢架设计分析
门式钢架设计分析摘要:本文作者结合实际工作经验,对门式钢架选型设计进行了分析探讨,供大家参考。
关键词:门式钢架;选型;设计;分析轻型门式钢架在我国建筑物的应用比较广泛,技术日趋于成熟,但是还有许多问题需要进一步地解决,应该充分地对其设计选型进行分析和规范,从而能够提高设计的经济性和安全性,提高轻型门式钢架的市场竞争力。
轻型门式钢架是一种轻型钢结构,已经成功地应用于工业建筑以及民用建筑中,具有节约资金、提高施工效率,近十几年来在我国各行各业中得到了大量的应用。
所以,结构工程师为了能够发挥其优势,在设计过程中对轻型门式钢架选型进行选型设计,减少用钢量非常重要了。
轻钢结构建筑物的用钢量主要和结构形式、荷载大小、建筑尺寸、钢材性能、有无吊车、单跨多跨等条件密切相连,其中建筑尺寸主要包括刚架的跨度、柱距、檐口高度和屋面坡度。
1 轻型门式钢架柱网的平面布置轻钢厂房结构设计中首先要解决的问题是如何配合工艺要求进行柱网的平面布置。
在尽可能满足生产工艺和使用的基础上,根据房屋的高度确定合理的跨度。
通过已往多个工程的设计实践,在门式钢架设计过程中对柱网的确定得出以下结论:当檐高6m、柱距为7.5m,荷载情况完整一致下,跨度在18-30m 之间的钢架单位用钢量(Q235B)为18-28kg/m,当跨度在21-48m 之间的钢架单位用钢量为25—40kg㎡,当檐高为12m、跨度大于48m 时可以利用多跨钢架(中间设置摇摆柱),其用钢量和单跨钢架可以节省18%,所以设计门式钢架时应该按照实际需求确定比较经济的跨度,不应该盲目地选用大跨度。
对于门式钢架轻型钢结构,钢架用钢量最为关键,当钢架跨度比较小时,钢架用钢量占总用钢量的50%以上,对于其余各个构件用钢量,尤其是墙架梁、柱间支撑、屋面支撑,通常占有比较小的比例。
随着柱距增大,其它各部分结构的用钢量均随柱距的增长而增长,特别是吊车梁,由于柱距较大,须采用格构式,其用钢量所占比例较大,并最终超过了钢架的用钢量。
钢结构屋面檩条尺寸(3篇)
第1篇一、引言钢结构屋面檩条是钢结构建筑中重要的组成部分,其尺寸的选择与设计直接影响到屋面的整体性能、使用寿命以及建筑的美观度。
本文将从檩条的尺寸选择、设计原则、计算方法以及应用等方面进行详细阐述。
二、檩条尺寸选择1. 设计依据钢结构屋面檩条的设计依据主要包括:《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)、《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)等。
2. 尺寸选择原则(1)满足承载能力要求:檩条应能承受屋面自重、积雪、风荷载以及施工荷载等。
(2)满足刚度要求:檩条应具有良好的刚度,以保证屋面整体稳定性和美观度。
(3)满足施工要求:檩条应便于运输、安装和施工。
(4)满足经济性要求:在满足上述要求的前提下,应尽量选择经济合理的檩条尺寸。
3. 尺寸选择方法(1)根据屋面面积和荷载计算檩条间距:屋面面积与荷载的乘积除以檩条间距,得到所需檩条数量。
根据檩条间距选择合适的檩条尺寸。
(2)根据檩条间距和荷载计算檩条截面尺寸:根据荷载和檩条间距,确定檩条的截面尺寸。
(3)根据檩条截面尺寸选择檩条类型:根据檩条截面尺寸和荷载,选择合适的檩条类型。
三、檩条设计原则1. 檩条截面设计(1)檩条截面应满足承载能力要求:檩条截面尺寸应满足屋面荷载、施工荷载等的要求。
(2)檩条截面应满足刚度要求:檩条截面应具有足够的刚度,以保证屋面整体稳定性和美观度。
(3)檩条截面应满足构造要求:檩条截面应便于安装、固定和连接。
2. 檩条连接设计(1)檩条连接应满足承载能力要求:檩条连接应能承受屋面荷载、施工荷载等。
(2)檩条连接应满足刚度要求:檩条连接应具有良好的刚度,以保证屋面整体稳定性和美观度。
(3)檩条连接应满足构造要求:檩条连接应便于安装、固定和施工。
四、檩条计算方法1. 檩条受力计算(1)屋面荷载:包括屋面自重、积雪、风荷载等。
(2)施工荷载:包括施工人员、设备、材料等。
柱距、檩条间距、檩条截面和檩条用钢量的相互关系.
第五节檩条规格选用附表
附表4-1 屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-2屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-3屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-4屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-5屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-6屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-7屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-8屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-9 屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
222
附表4-10屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-11屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-12屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)。
12米柱距檩条设计
12米柱距屋面檩条设计一:檩条选择12米柱距屋面檩条可选用以下几种形式:①连续Z型冷弯薄壁型钢檩条②简支C型冷弯薄壁型钢檩条(双檩)③高频焊接H型钢④桁架式檩条⑤主次梁结构冷弯薄壁型钢的优点是节材高效,耗钢少,自重轻,制作运输简单,安装工期短,容易批量生产,因此广泛应用于轻钢结构厂房屋面和墙面的围护檩条和墙梁。
而Z型冷弯薄壁型钢檩条可利用不同上下翼缘宽度(即檩条的大小头的加工)进行相邻檩条嵌套形成连续檩条。
连续檩条的受力特点与连续梁相同,相比较简支檩条而言,檩条采用连续形式,从而降低了跨中弯矩峰值,减小檩条的断面及檩条变形,因此在檩条跨度和作用荷载较大的情况下使用较多。
简支檩条的优点则是制作与安装方便、受力明确,较多的使用于跨度和荷载不大的情形中。
对于12米柱距的厂房,则普通的单檩条一般是满足不了要求的,需要设置双檩。
相对连续檩条,采用简支的双檩条用钢量上会比较大,所以整个工程全部采用肯定不经济。
简支檩条可配合连续檩条,仅用于屋面端跨或者不能形成连续处。
高频焊接H型钢与冷弯薄壁型钢檩条相比,具有承载能力高、侧向刚度大、抗震性能好等优点,因此适用于屋面荷载大、檩条跨度大、檩条间距大或者吊车吨位较大的工业厂房中。
桁架式檩条由上弦、下弦、腹杆组成,其主要经济性表现在空腹上,一般桁架式檩条高度较其它形式檩条高度要高,又因其与屋面梁采用平接,故在屋面体系中可以身兼数职,使整个体系更加经济简洁---可以兼做屋面刚性系杆,可以兼做屋面垂直支撑、减少屋面钢梁平面外计算长度,可以兼做檐口抗风桁架的弦杆,还可以作为屋面通风气楼的支撑梁。
传统的桁架式檩条上弦、下弦杆件为双角钢,腹杆为单角钢。
而近几年新型的欧本桁架檩条,其上下弦杆通常采用“几”字形冷弯薄壁型钢,腹杆则采用焊接圆管。
桁架式檩条适用于吊车吨位大,厂房高度高,屋面荷载较大的普通厂房里。
传统桁架式檩条焊接、加工制作比较麻烦;欧本桁架生产厂家较少,产品价格相对较高。
浅析轻型钢结构门式刚架用钢量
浅析轻型钢结构门式刚架用钢量摘要:门式刚架是典型的轻型钢结构,它具有节省材料、施工周期短等优点,因而也是目前国内应用最广泛的轻型钢结构。
因此,在门式刚架的设计中,为了充分发挥其优越性,为了最大限度的凸显其经济性,结构工程师应尽可能地优化结构设计。
基于此,本文主要对轻型钢结构门式刚架用钢量进行分析探讨。
关键词:轻型钢结构;门式刚架;用钢量1前言轻型钢结构门式刚架之所以在工业厂房、公路(铁路)库、仓库、飞机库、集贸市场、体育场馆、航空港、商业建筑中越来越得到人们的青睐,是因为一他是采用轻型材料,二是钢材消耗量低。
“用钢量”是该类结构的一个重要的经济指标,受结构形式、柱网尺寸(柱距、跨度等)、工艺使用要求以及建筑要求等多方面的制约。
2结构布置对用钢量的影响门式刚架的跨度、柱距和平面布置一般由建设单位的场地大小、工艺流程、投资情况等条件决定,但仍有一定的调整余地。
如果条件允许,跨度和柱距是否存在一个经济的范围,很值得研究。
2.1柱距对用钢量的影响经过对大量工程实例统计及计算,可以发现,柱距为7~9m时,总用钢量基本保持稳定。
小于7m时,总用钢量随柱距增大普遍呈降低趋势,降幅随跨度的增大而增加,柱距超过9m时,由于檩条、支撑、吊车梁等构件的用钢量大幅上升,造成总用钢量上升。
因此,对于常用刚架,建议柱距取7~9m,当无吊车或吊车吨位较小时,柱距可取8~9m,当吊车吨位较大时,柱距可取7m左右,用钢量比常规6m柱距可节省3%~5%,总造价可节省2%~6%,经济效益非常可观。
另外同时应考虑设计的标准化、定型化、品种规格化等因素的影响。
2.2跨度对用钢量的影响门式刚架的经济跨度一般在18~36m,吊车吨位较大时,经济跨度在24m~36m,无吊车或吊车吨位较小时,经济跨度在18~24m,采用合理经济跨度可以节省钢材5%~15%,总造价降低2%~7%。
影响经济跨度的主要因素是荷载,荷载越大时,总用钢量对跨度越敏感,越应注意采用合理跨度。
门式刚架设计指南04次结构及其连接构造
126
未加劲
边缘 加劲
边缘 加劲
加劲
加劲
加劲
未加劲
边缘 加劲
边缘 加劲
图 4-3 截面板件的分类
有效宽度得到后还需要定义有效宽度的分布。 对于均匀受压板件, 有效宽度对称分布在 加劲板件的两侧, 靠加劲边分布在非加劲板件的一侧, 根据卷边加劲刚度按比例分布在边缘 加劲板件两侧;对于非均匀受压板件,受拉区全截面有效,受压区根据应力分布按比例分布 在板件受压区两边。图 4-4 给出了分布示意。
(4-9)
2)最大压应力在加劲边(图 4-5 中情况②)
k = 11.5 − 0.22ψ + 0.045ψ 2
(4-10)
(3)非加劲板件 1)最大压应力在支承边(图 4-5 中情况③)
1 ≥ψ > 0
k = 1.70 − 3.025ψ + 1.75ψ 2
(4-11)
128
0 ≥ ψ ≥ −0.4
130
分别连接在檩托上。采用连续构件可以承受更大的荷载和变形,因此比较经济。檩条的连续 化构造也比较简单,可以通过搭接和拧紧来实现。带斜卷边的 Z 型檩条可采用叠置搭接,卷 边槽型檩条可采用不同型号的卷边槽型冷弯型钢套来搭接, 图 4-8 显示了连续檩条的搭接方 法。 注意在端跨檩条的搭接与中间跨的搭接稍有不同, 主要是因为端跨框架要跟山墙墙架连 接。 设计成连续构件的檩条搭接长度有一定的要求, 连续檩条的工作性能是通过耗费构件的 搭接长度来获得的,所以连续檩条一般跨度大于 6 米,否则并不一定能达到经济的目的。
图 4-5 部分加劲板件和非加劲板件的应力分布示意
式(4-6)中 k1 为受压板件的板组约束系数。对于图 4-6 中的卷边槽钢截面,板件 b1 和 b2 若 考 虑 板 组 相 关 约 束 影 响 , 其 条 件 是 相 邻 两 板 件 临 界 应 力 必 须 相 等 , 即
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第五节檩条规格选用附表
附表4-1 屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
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附表4-3屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-4屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
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附表4-5屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
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附表4-6屋面坡度为0.1的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-7屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
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附表4-8屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-9 屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.3kN/mm2、风载0.55kN/mm2)
附表4-10屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.35kN/mm2)
附表4-11屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.45kN/mm2)
附表4-12屋面坡度为0.2的屋面檩条选用表格
(恒载0.2kN/mm2、活载0.5kN/mm2、风载0.55kN/mm2)。