钢结构屋面檩条布置图实例
钢结构基础5.4 钢檩条设计
2、强度计算
My Mx f xWnx y Wny
My Mx f bW x y W y
3、稳定性计算
4、刚度计算
y
5q ky l 4 384EI x
• 钢结构基础
2、檩条与屋架的连接 檩条端部与屋架的连接应能阻止檩条端部截面的扭转， 以增强其整体稳定性。 实腹式和空腹式檩条与屋架的连接宜用檩托，檩条端部 与檩托的连接螺栓应不少于两个，并沿檩条高度方向设置， 见图5.16（a）。当檩条高度较小（小于120㎜），排列两 个螺栓有困难时，也可改为沿檩条长度方向设置，见图 5.16(b)。螺栓直径根据檩条的截面大小，可取M12 ～M16。
(a) (b) (c条的拉条和撑杆 （1） 拉条和撑杆的设置 设置、作用
(a) (b) 图 5.18 拉条和撑杆的布置图
• 钢结构基础
（2）拉条和撑杆与檩条的连接
（3）斜拉条与屋架的连接
• 钢结构基础 5.4.3檩条的计算 实腹式檩条的内力分析、强度、稳定性及刚度计算。 在屋面荷载作用下，实腹式檩条应按在两个主轴平面内 受弯的构件（双向弯曲梁）进行计算。其步骤为： 1 内力计算 （1） 荷载取值 永久荷载主要考虑屋面材料重量（包括防水层、保温层、 隔热层等）、檩条自重等。 可变荷载有屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、检修集 中荷载和风荷载等，其值可按《建筑结构荷载规范》或当 地资料取用。
（a） (b) 图 5.16 实腹式檩条端部连接
• 钢结构基础
当屋面坡度与屋面荷载较小时，也可用钢板直接焊于 屋架上弦作为檩托，见图5.17（a）。 轻型H型钢檩条，当截面高度h≤200㎜时，可直接用 螺栓与屋架连接，见图5.17(b)；当截面高度h>200㎜时， 需将下翼缘切去半肢设檩托与屋架连接，见图5.17(c)。
某轻钢厂房屋面檩条布置图
钢结构设计(3)-檩条设计
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
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1.5.1
檁条的截面形式
热轧型钢
实腹式
截面 形式 格构式
H型钢
冷弯薄壁型钢
下撑式
平面桁架式
空腹式
实腹式檁条的截面形式
热轧型钢
My Mx f bxWex Wey
Wex、Wey—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。
bx
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：
5 qkyl v 384 EI x
4
对Z 形截面的两端简支檩条 ：
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：
Mx My f Wenx Weny
Mx 、 My
——对截面x轴和y轴的弯距；
Wenx、Weny ——对两个形心主轴的有效净截面模量
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：
1.5.3
檩条的内力分析
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。
C型檩条在荷载作用下计算简图如下：
Y
q
当屋面坡度 i≤1/3时， qx值较小， 檁条近似为 单向受弯构 件。
建筑结构丨图文详解钢结构檩条及其计算方法
建筑结构丨图文详解钢结构檩条及其计算方法★檁条的截面形式★实腹式檁条的截面形式●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i≤1/3的情况。
●直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3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。
★檩条的荷载和荷载组合● 1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载，雪荷载}；● 1.2×永久荷载+1.4×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+1.4×风吸力荷载。
★檩条的内力分析●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。
● C型檩条在荷载作用下计算简图如下：● Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：★檩条的内力计算★檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—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：截面1.2.3.4点正应力计算公式如下：★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：★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★檁条的构造要求●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。
★拉条和撑杆的布置●当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向相反。
钢结构设计3-檩条设计.ppt
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
实腹式檁条的截面形式
热轧型钢
H型钢
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
冷弯薄壁型钢 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
Y1 Y q qy
qy q cos
当屋面坡度： θ
α
i>1/3
X1 qx q sin
X
α≈θ
X
檁条近似为沿x X1
主轴方向单向受
弯。
α
qx θ Y Y1
当α=θ时
q = qy qx = 0
θ为Z 型檁条两个主轴的夹角；α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
qy
简支梁的跨中弯矩对X轴:
M xmax
Vx max
无拉条
1 8
qx
l
2
0.5qxl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
跨中有一道 拉条
拉条处负弯矩 拉条与支312座qx间l 2 正弯矩
1 64
q
x
l
2
0.625 qxl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
三分点处各有 一道拉条
拉条处负弯矩
1 90
q
x
l
2
拉条与支座间正弯矩
1 360
q
x
l
2
0.367 qxl
1.2×永久荷载+1．4×施工检修集中荷载换算
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。
轻钢房屋檩条专题 总结
表 6.2.2 各种富锌漆在海洋大气中使用寿命对比
涂料类型
使用寿命/年
备注
环氧富锌底漆 溶剂型无机富锌涂料
3~5 12~15
水性无机富锌底漆
25
后固型，自固型
10
160×60×20×2.0
Q345/Q235
C形
11
160×60×20×3.0Q Nhomakorabea45/Q235
C形
12
160×70×20×3.0
Q345/Q235
C形
13
180×60×20×2.0
Q345/Q235
C形
14
180×60×20×3.0
Q345/Q235
C形
15
180×70×20×2.0
Q345/Q235
锌修复，修复方法见表 6.2.1 所示，但是规范对修复面积和修复厚度有所限制。 根据现场施工条件和施工成本的对比，GSI 现场镀锌构件镀锌层修复主要采用涂刷富锌
漆的方式。富锌漆主要分为水性富锌漆和环氧富锌漆，其中水性无机富锌涂料由于硅酸盐与 锌粉反应的同时还与钢铁反应形成硅酸锌铁络合物，因而对钢铁表面形成很强的化学键，从 而可抵抗水、海水、有机物、氯化物等的侵蚀。 环氧富锌涂料的附着力靠树脂对钢铁表面 的粘结力，属物理吸附，初始附着力较好，但有机物的耐候性差，在恶劣环境下更易老化， 从而附着力慢慢降低。各种富锌漆寿命比较见表 6.2.2，水性无机富锌漆见图 6.2.1.
C形
140×50×20×2.0
Q345/Q235
C形
140×60×20×2.0
Q345/Q235
C形
150×50×20×2.0
Q345/Q235
C形
150×60×20×2.0