钢结构基础5.4 钢檩条设计
《钢结构檩条计算》课件
02
03
风载分析
根据风压、风速和建筑物 的体型系数等参数,计算 钢结构檩条所受风载。
雪载分析
考虑不同地区的雪压分布 ,计算屋面檩条所受雪载 。
竖向荷载
包括屋面自重、吊顶自重 等,通过檩条传递至钢梁 或钢柱。
计算模型与简化
模型建立
根据实际受力情况和建筑结构特点,建立相应的计算模型。
模型简化
为便于计算和分析,对复杂的结构进行适当的简化处理,如 忽略局部应力集中等。
螺栓连接
适用于节点构造复杂、需 要拆卸的场合,需考虑螺 栓的承载能力和防腐性能 。
铆钉连接
适用于需要高强度连接的 场合,但施工难度较大, 现已逐渐被焊接和螺栓连 接所取代。
构造要求与节点设计
节点设计应满足结构 传力要求,保证连接 可靠、构造简单、施 工方便。
节点设计应考虑地震 作用下的抗震性能, 采取有效的抗震措施 。
特点
具有轻质、高强度、耐久性好等 优点,能够承受较大的承载力, 并且能够适应不同的气候和环境 条件。
檩条在钢结构中的作用
支撑屋面材料
01
檩条通过支撑屋面材料,如瓦片、彩钢板等,保持其稳定性和
平整度。
传递荷载
02
檩条将屋面材料承受的荷载传递到主梁或屋架上,确保整个结
构的稳定性。
连接节点
03
檩条在钢结构中起到了连接节点的作用,将各个部件组合在一
详细描述
桥梁檩条除了承受竖向荷载外,还需考虑风载、地震等水平荷载,计算中需对整体稳定 性、挠度等关键参数进行细致分析。
工程实例三:某高层建筑檩条计算
总结词
高层风效应的影响
VS
详细描述
高层建筑受风载影响显著,檩条计算需充 分考虑风振效应,通过精确建模和分析, 确保高层建筑的安全性和稳定性。
钢结构檩条设计PPT课件
• 引言 • 钢结构檩条的基本知识 • 檩条设计的基本原则 • 檩条设计的步骤与流程 • 檩条设计案例分析 • 檩条设计的未来发展与挑战
01
引言
目的和背景
01
介绍钢结构檩条设计的课程目的 ,包括掌握基本概念、原理和方 法,以及培养实际应用能力。
02
介绍钢结构檩条在建筑和工程领 域的应用背景,强调其在现代建 筑中的重要地位和作用。
案例三:大跨度结构的檩条设计
总结词
技术难度高、创新性强
详细描述
大跨度结构的檩条设计需要解决的技术难题较多,如结构形式、支撑体系等,需要采用更为先进的技 术手段和创新性的设计思路,以确保结构的稳定性和安全性。
06
檩条设计的未来发展与挑战
新材料的应用
0高强度钢材的研发和 应用,檩条设计将更加注 重轻量化,提高结构承载 能力。
工性和经济性。
截面设计
根据强度计算结果,设计合理的 截面形状和尺寸,以提高檩条的
承载能力和稳定性。
稳定性设计
稳定性分析
长细比控制
对钢结构檩条进行稳定性分析,确保 檩条在各种工况下都能够保持稳定, 防止因失稳而发生变形或破坏。
控制檩条的长度和截面尺寸比例,以 减小长细比过大引起的失稳风险。
支撑体系设计
合理设计檩条的支撑体系,包括拉杆、 支撑架等,以提高檩条的整体稳定性 和承载能力。
连接设计
连接方式选择
根据檩条的布置和连接要求,选 择合适的连接方式,如焊接、螺
栓连接等。
连接节点设计
对连接节点进行详细设计,确保节 点具有足够的承载能力和稳定性, 防止因节点破坏而导致整体结构的 失稳。
连接材料选择
根据连接方式和要求,选择合适的 连接材料,如焊条、螺栓等,以确 保连接的可靠性和耐久性。
钢结构檩条计算演示
钢结构檩条计算演示1.檩条的基本信息:假设工程需要用到一根钢结构檩条,其长度为L,截面形状为矩形,宽度为b,高度为h,并且已知檩条的材料为钢,其弹性模量为E,屈服强度为σy。
2.檩条的受力分析:在进行檩条的计算前,首先需要对檩条所受的荷载进行分析。
根据具体工程的要求和条件,确定檩条所受的荷载类型(如自重、风载、地震等),并计算其大小和作用位置。
3.檩条的弯曲应力计算:檩条受到的最主要的力是弯曲力。
根据力学弯矩公式,在檩条上选取一个截面,并将其分解为水平力和垂直力。
然后根据弯矩的定义,将这两个力与其作用点的距离乘起来,并将结果相加。
最后,将这个结果除以矩形檩条截面的惯性矩,可以得到该截面上的弯曲应力。
重复这个过程,可以得到檩条上每个截面的弯曲应力。
4.檩条的剪切应力计算:除了弯曲应力外,檩条还会受到剪切力的作用。
根据剪力的定义,选取一个截面,并根据该截面所受的剪力大小,与截面的面积进行比较,可以得到该截面的剪切应力。
同样地,重复这个过程,可以得到檩条上每个截面的剪切应力。
5.檩条的抗弯承载力计算:根据檩条的截面形状和材料属性,可以计算出每个截面上的弯曲应力和剪切应力。
然后,通过弯曲应力和剪切应力的比较,可以确定檩条的抗弯承载力。
根据檩条的极限状态,通常情况下采用弯曲应力或剪切应力的最大值作为抗弯承载力。
6.檩条的校核:最后,在计算中得出的抗弯承载力还需要与工程所需的承载力进行比较。
如果抗弯承载力大于所需的承载力,那么檩条可以满足设计要求;如果抗弯承载力小于所需的承载力,那么需要重新设计檩条或采取其他措施来增加其承载能力。
需要注意的是,以上演示仅为钢结构檩条计算的一个简化过程,并未考虑混合和动力等因素,实际工程设计中还需要根据具体情况综合考虑。
此外,钢结构檩条计算一般还需要按照国家相关的设计规范进行,并结合实际的验算和设计经验进行修正。
对于进行钢结构檩条计算,可以借助专业的结构分析软件或手算的方法进行,以确保设计的安全可靠性。
钢结构檩条允许偏差
钢结构檩条允许偏差钢结构檩条是钢结构屋面结构的重要组成部分,其作用是支撑屋面板材,并承受荷载。
在钢结构檩条的设计和施工过程中,必须严格按照规范和标准进行,以确保檩条的质量和安全性能。
其中,檩条允许偏差也是设计和施工中需要考虑的重要因素之一。
1. 檩条的允许偏差的概念檩条的允许偏差指的是檩条的尺寸、形状、位置等方面允许存在的偏差范围。
这些偏差可能是由于材料、加工、制造、安装等原因引起的,因此需要在设计和施工过程中充分考虑。
檩条的允许偏差范围一般会在相关规范和标准中进行规定,以确保檩条的质量和结构安全性。
檩条允许偏差的计算方法一般根据国家和行业标准进行。
以我国《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)为例,该标准规定了檩条的长度、偏差、直线度、弯曲度、截面尺寸等多项参数,具体计算公式如下:(1)长度偏差L = L0 + ΔL其中,L0为设计长度,ΔL为允许偏差。
(2)直线度在长度为L的檩条上取L/2个测量点,分别测量偏差(Xi),以误差的平均值为准,计算公式如下:δL = Σ|Xi| / (L/2)其中,δL为直线度偏差。
(3)弯曲度(4)截面尺寸在檩条的两端分别测量截面尺寸,计算公式如下:δS = |S1 - S2| / (S1 + S2) × 100%其中,S1和S2分别为两端截面尺寸,δS为截面尺寸偏差。
在钢结构檩条的设计和施工过程中,必须满足檩条允许偏差的要求,以确保檩条的质量和安全性能。
檩条允许偏差的要求主要包括以下几点:(1)允许偏差范围不得超出国家和行业标准规定的范围。
(2)檩条的允许偏差要符合设计要求和结构安全性要求。
(3)檩条各方面的偏差应平均分布,不得出现大的不均匀性。
(4)檩条的允许偏差应有明确的标志和记录,方便施工验收和质量监督。
4. 总结。
钢结构设计檩条设计
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 通常按压杆的刚度要求选择截面: 成,
[λ]≤200
拉条的计算
拉条 斜拉条
拉条 斜拉条
qx
θ
θ
qx
θ
θ
跨中设一道拉条 L≤6米
跨中设二道拉条 L>6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
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
ห้องสมุดไป่ตู้Mx 、 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 — 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
返回
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
i>1/3 α≈θ
θ
X
檁条近似为沿x 主轴方向单向受 弯。
X X1
α
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:
钢结构檩条设计
钢结构檩条设计
钢檩条(purlins)是一种结构钢,它们被用于支撑钢结构,以形成天花板,墙和屋顶系统。
它们可以是单根形式,也可以是复合形式,二者的构造原理都是一样的。
钢檩条是一种像梁、柱一样的结构元素,它由热轧钢板冲压而成,安装在屋顶或墙上,有助于支撑钢结构。
钢檩条设计一般考虑以下几个方面:
1、钢材质量和强度:钢檩条设计中,一般可以采用不同的钢材质量和强度,以确定钢檩条的设计要求。
通常,根据使用环境和荷载条件,采用不同的钢材质量和强度。
例如,Q345钢最常用于框架结构,根据结构设计要求,可以使用Q390或Q420钢制成檩条。
2、檩条的横截面形状:为了满足结构设计要求,一般采用的檩条的横截面有C型槽、膨大槽和U型槽三种形状,可根据荷载要求选择不同的横截面形状。
例如,C型槽的檩条通常用于支撑弯曲荷载,U型槽的檩条通常用于支撑弯曲和压缩荷载。
3、檩条尺寸:檩条的尺寸和横截面形状相关,因为不同的尺寸和横截面形状都会产生不同的载荷和受力情况。
根据结构的设计要求,可以确定檩条的尺寸,以及其承受的静载荷和动态载荷。
钢结构檩条计算书
△ 标准组合
△ 组合6:1.0恒 + 1.0活 + 0.9*1.0*积灰 + 0.6*1.0*风压
4、边跨跨中单檩强度、稳定验算
强度计算控制截面:跨中截面
强度验算控制内力(kN.m):Mx=3.648 ;My=-0.138(组合:1)
-------------------------------
| 连续檩条设计 |
| |
强度验算控制内力(kN.m):Mx=2.955 ;My=-0.118(组合:1)
有效截面计算结果:
全截面有效。
强度计算最大应力(N/mm2):106.890 < f'=218.389
中间跨跨中强度验算满足。
风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力(kN.m):Mx=-1.488 ;My=-0.039 ;My'=0.211(组合:5)
搭接双檩刚度折减系数:0.500
支座负弯矩调幅系数:0.900
檩条截面: C160X60X20X2.2
边跨支座搭接长度:0.600 (边跨端:0.300;中间跨端:0.300)
中间跨支座搭接长度:0.600 (支座两边均分)
----- 设计依据 -----
有效截面计算结果:
全截面有效。
强度计算最大应力(N/mm2):102.653 < f'=218.389
第二跨跨中强度验算满足。
风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力(kN.m):Mx=-1.166 ;My=-0.023 ;My'=0.211(组合:5)
有效截面计算结果:
----- 设计信息 -----
钢结构中檩条设计的6个关键参数解析
钢结构中檩条设计的6个关键参数解析范本1: 钢结构中檩条设计的6个关键参数解析1. 引言在钢结构设计中,檩条是承载屋顶或支撑结构的重要元素。
檩条的设计参数直接影响结构的稳定性和强度。
本文将对钢结构中檩条设计的6个关键参数进行详细解析。
2. 檩条的材料选择檩条的材料选择是檩条设计的第一个关键参数。
常见的檩条材料包括钢材、铝合金和木材等。
每种材料具有不同的强度和耐久性,需要根据具体的工程要求进行选择。
3. 檩条的截面形状檩条的截面形状是檩条设计的第二个关键参数。
常见的檩条截面形状有I型、H型和C型等。
不同的截面形状对结构的强度和稳定性有着不同的影响,需要根据具体的荷载要求进行选择。
4. 檩条的尺寸设计檩条的尺寸设计是檩条设计的第三个关键参数。
檩条的尺寸包括高度、宽度和厚度等。
檩条尺寸的选择需要考虑到结构的荷载和跨度等因素,确保檩条具有足够的强度和刚度。
5. 檩条的连接方式檩条的连接方式是檩条设计的第四个关键参数。
常见的檩条连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。
不同的连接方式对结构的刚度和可靠性有不同的要求,需要根据具体的工程要求进行选择。
6. 檩条的支撑设计檩条的支撑设计是檩条设计的第五个关键参数。
支撑方式可以是墙体支撑、柱子支撑或悬挑支撑等。
檩条的支撑设计需要考虑到结构的荷载和变形等因素,确保檩条具有足够的稳定性。
7. 檩条的防腐处理檩条的防腐处理是檩条设计的第六个关键参数。
钢结构中的檩条需要进行防腐处理,以延长其使用寿命。
常见的防腐处理方式包括喷涂防腐漆、热镀锌和涂覆防腐剂等。
8. 附件本文档涉及的附件包括檩条的设计图纸、檩条的材料证书和相关计算表格等。
9. 法律名词及注释1) 钢材:一种常用的结构材料,具有高强度和耐久性。
2) 铝合金:一种轻量级的结构材料,具有较高的强度和耐腐蚀性。
3) 木材:一种常用的结构材料,具有较低的强度和较高的可塑性。
10. 结束语范本2: 钢结构中檩条设计的6个关键参数解析1. 引言檩条是钢结构中的重要组成部分,对结构的承载能力和稳定性有着重要影响。
钢结构檩条参数设计
1 钢结构檩条、墙梁工具箱中“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳”、“墙板能阻止墙梁外翼缘侧向失稳”的选项何时可以勾选?图1 参数首先勾选了“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳”、“墙板能阻止墙梁外翼缘侧向失稳”这个选项之后,程序不会进行檩条、墙梁在上翼缘、外翼缘受压时的整体稳定验算。
根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002(以下简称薄钢规)中的要求:只有屋面板材与檩条有牢固的连接,即用自攻螺钉、螺栓、拉铆钉和射钉等与檩条牢固连接,且屋面板材有足够的刚度(例如压型钢板),才可认为能阻止檩条侧向失稳和扭转,可不验算其稳定性。
此时可以勾选“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳” “墙板能阻止墙梁外翼缘侧向失稳”选项,不验算该稳定应力。
对塑料瓦材料等刚度较弱的瓦材或屋面板材与模条未牢固连接的情况,例如卡固在檩条支架上的压型钢板(扣板),板材在使用状态下可自由滑动,即屋面板材与檩条未牢固连接,如下图[2]所示的连接片连接时,连接片是可滑移的,扭转刚度没有保证,不能阻止檩条侧向失稳和扭转,应按公式8.1.1-2验算檩条的稳定性,此时不能勾选该选项。
墙板能约束墙梁外翼缘与屋面板的要求类似。
图22 钢结构檩条工具箱中的“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”何时勾选?檩条在风吸力作用下处于下翼缘受压的状态,此时需要进行风吸力组合下的稳定。
应按照薄钢规进行验算,而在勾选了“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”后,程序将不再验算风吸力作用下的稳定应力。
根据门式刚架规范中的9.1.5-3条“当受压下翼缘有内衬板约束且能防止檩条扭转时,整体稳定性可不计算”,也就是说在檩条下翼缘位置布置有内衬板,且内衬板与檩条之间是可靠连接时,可以考虑此项。
同时有人提出当设置下层拉条,且拉力位于距离下翼缘1/3腹板高度范围内时,也可以认为构造保证下翼缘稳定,事实是不是这样的呢?笔者认为设置下层拉条后不能保证下翼缘的稳定就不用计算了,此时下翼缘稳定仍然需要进行验算,门式刚架规范中对于内衬板对于檩条下翼缘的约束已经做出了解释,在9.1.5条条文说明中提到“当有内衬板固定在檩条下翼缘时,相当于有密集的小拉条在侧向约束下翼缘,故无需考虑整体稳定性”。
钢结构 檩条设计
引言概述:钢结构檩条设计是钢结构设计的重要组成部分之一。
檩条作为钢结构的承重元件之一,承载着结构的重量和荷载,在结构的稳定性和安全性中具有重要的作用。
本文将从材料选择、截面设计、受力分析、连接方式和防腐处理等方面出发,对钢结构檩条的设计进行详细阐述。
正文内容:一、材料选择1.考虑结构的使用环境和荷载要求,选择合适强度和耐久性的钢材作为檩条材料。
2.常用的钢材有Q235、Q345等,根据结构荷载和预算等因素确定具体的材料。
3.根据耐腐蚀要求,可以采用镀锌或防腐涂料进行表面处理,延长檩条的使用寿命。
二、截面设计1.根据结构荷载和强度要求,确定檩条的截面尺寸。
可以根据经验公式或有限元分析等方法进行计算。
2.通常情况下,檩条截面可以选择工字形、方形或矩形等常见形状,也可以根据实际需要设计其他形状。
3.根据檩条承受的压力、弯曲力和剪力等受力类型,选择适当的截面形状和厚度,以确保足够的强度和刚度。
4.考虑结构整体的均衡性和美观度,需将檩条与其他主要构件进行合理的协调和设计。
三、受力分析1.根据结构的布置和荷载要求,进行檩条的受力分析。
包括轴力、弯矩、剪力等受力状态的计算。
2.根据受力分析结果,确定檩条的截面尺寸和布置方式,保证其能够满足结构的承载能力和稳定性要求。
3.在计算过程中,应考虑结构的动力响应和温度变化等因素对檩条的影响。
四、连接方式1.檩条的连接方式对结构的整体性能和可靠性有重要影响。
根据具体情况选择合适的连接方式。
2.常用的檩条连接方式有焊接、螺栓连接和铆钉连接等。
3.在选择连接方式时,需考虑檩条的受力性能、工艺要求和施工方便性等因素。
4.对于焊接连接,应根据焊接工艺要求进行合理的预焊和后处理,确保焊缝的质量和结构的强度。
五、防腐处理1.钢结构檩条常处于室外环境中,易受到雨水、潮湿和化学腐蚀等因素的影响。
因此,进行防腐处理是必要的。
2.可采用镀锌、喷涂防腐涂料或采用不锈钢等方式进行防腐处理。
3.在选择防腐方式时,需考虑檩条的使用寿命和维护成本等因素,并保证防腐措施与其他构件的兼容性。
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。
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。
钢结构檩条计算演示
钢结构檩条计算演示前言钢结构作为一种高强度、高刚度、轻质化的建筑结构,越来越被广泛应用于工业、民用及大型公共建筑等领域。
在实际施工中,钢结构的檩条是非常重要的构件,起着承载屋面及风荷载的作用。
因此,对檩条的计算和设计显得尤为重要。
本文将根据国家建筑标准设计和施工标准进行钢结构檩条的计算演示,帮助广大读者深入理解如何进行钢结构檩条设计和计算。
基本假定在进行钢结构檩条计算前,我们要进行以下假定:1.假定钢结构檩条为轻型钢结构,其受力形式为纯弯曲;2.假定檩条的载荷均匀且为静载荷,并且不考虑温度和腐蚀的影响;3.假定檩条为固定支承;4.假定檩条两端的节点固定;5.假定材料的弹性模量为2.06×10^5 MPa,截面系数为0.85。
设计计算轴力计算因为钢结构檩条的载荷是均匀分布的,所以其轴力为零。
弯矩计算通过建立截面平行于檩条中心线的二维静力模型,来对弯矩进行计算。
假设檩条的跨度为L,宽度为b,高度为h,加载长度为u,根据弯矩的基本公式可得:$$M = \\frac{qLu^{2}}{8}$$其中,q为檩条每单位长度的载荷,单位为kN/m。
根据国家标准,钢结构屋面采用II级工作状态,载荷标准为0.5kN/m2,所以q为:$$q = 0.5 \\times 9.81 = 4.905 \\text{ kN/m}$$假设檩条宽度b为300mm,高度h为200mm,那么截面面积为:$$A = bh = 0.3 \\times 0.2 = 0.06 \\text{ m}^{2}$$截面惯性矩为:$$I = \\frac{bh^{3}}{12} = 0.001 \\text{ m}^{4}$$根据材料的弹性模量,可以求得檩条的弯曲应力σ:$$\\sigma = \\frac{My}{I}$$其中y为截面的最大弯矩矩臂,取为h/2,单位为m。
所以,有:$$\\sigma = \\frac{4.905 \\times L \\times u^{2}}{8 \\times 0.001 \\times 2.06 \\times 10^5}$$$$\\sigma = \\frac{824.145 L u^{2}}{10^5} \\text{ MPa}$$力学性能检验根据国家标准,钢结构檩条的力学性能检验应满足以下要求:1.根据设计计算结果,檩条截面的屈服强度(Rp0.2)应不小于标准要求;2.端部固定连接件应满足相关国家标准要求;3.檩条的直线度符合相关国家标准要求;4.檩条的表面质量符合相关国家标准要求。
轻型钢结构房屋檩条的合理设计(全文)
轻型钢结构房屋檩条的合理设计(全文)文档一:檩条在轻型钢结构房屋中起到了连接和支撑梁和柱的重要作用,对于房屋的整体结构稳定性和安全性具有重要意义。
本文将从檩条的设计原理、尺寸规定、材料选择、施工要求等多个方面进行详细介绍,旨在为轻型钢结构房屋檩条的合理设计提供参考。
1. 檩条设计原理檩条是连接和支撑梁和柱的重要构件,其设计原理主要包括以下几个方面:檩条的受力分析、檩条与梁柱的连接方式、檩条的刚度和稳定性要求等。
2. 檩条尺寸规定根据轻型钢结构房屋设计的要求,檩条的尺寸规定主要包括檩条的截面形状、檩条的长度和檩条的直径等。
3. 檩条材料选择檩条的材料选择对于房屋的结构强度和稳定性有着至关重要的影响。
常见的檩条材料有冷弯钢板、热镀锌钢管、焊接矩形钢管等。
4. 檩条的施工要求檩条的施工要求主要包括檩条的安装位置、檩条的固定方式、檩条与其他构件之间的连接方式等。
附件:檩条设计计算表格、施工图纸、檩条材料选用参考表等。
法律名词及注释:1. 轻型钢结构房屋:是指采用轻钢结构作为房屋主要承重构件的一种建筑结构形式。
2. 檩条:是连接和支撑梁和柱的一种构件,通常由钢材制成,用于增强房屋的整体结构。
3. 建筑结构强度和稳定性:是指建筑结构在承受荷载和外力作用下不发生破坏或塌陷的能力。
文档二:檩条在轻型钢结构房屋中扮演着重要角色。
它的设计应保证房屋结构的稳定性和安全性。
本文详细介绍了檩条的合理设计,包括设计原理、尺寸规定、材料选择和施工要求等内容,以供您参考。
1. 檩条设计原理檩条的设计原理包括檩条的受力分析、檩条与梁柱的连接方式以及檩条的刚度和稳定性要求。
通过对这些原理的分析,可以确保檩条在房屋结构中起到正确的作用。
2. 檩条尺寸规定檩条的尺寸规定主要涉及檩条的截面形状、长度和直径等。
这些规定要根据轻型钢结构房屋的设计要求来确定,以保证檩条具有足够的强度和刚度。
3. 檩条材料选择选择合适的檩条材料对房屋的结构强度和稳定性非常重要。
钢结构 檩条设计
钢结构檩条设计在钢结构建筑中,檩条是一种重要的构件,承担着将屋面或墙面荷载传递到钢梁或钢柱的关键作用。
合理的檩条设计对于保证钢结构的整体稳定性、安全性和经济性具有至关重要的意义。
檩条的类型多种多样,常见的有实腹式檩条、空腹式檩条和桁架式檩条等。
实腹式檩条通常由热轧槽钢、高频焊接 H 型钢或冷弯薄壁型钢制成,具有构造简单、施工方便等优点;空腹式檩条则是由角钢或槽钢等型钢组成的格构式构件,其特点是自重轻、节省钢材;桁架式檩条由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,一般用于跨度较大的钢结构建筑。
在进行檩条设计时,首先需要确定檩条的荷载。
屋面檩条所承受的荷载主要包括恒载(如屋面自重、保温层重量等)、活载(如雪载、风载等)以及可能存在的吊挂荷载;墙面檩条则主要承受风载和墙面板的自重。
荷载的取值应根据相关的建筑规范和标准进行确定,同时要考虑到建筑的使用功能、地理位置以及可能出现的极端天气情况。
接下来,要根据荷载情况和建筑跨度选择合适的檩条截面形式和尺寸。
对于跨度较小的钢结构,一般可以选用冷弯薄壁型钢檩条;而跨度较大时,则需要考虑采用热轧型钢或桁架式檩条。
檩条的截面尺寸需要通过计算来确定,以确保其具有足够的强度和刚度,能够承受所施加的荷载。
在计算檩条的强度时,需要分别考虑弯曲应力、剪应力和局部承压应力等。
弯曲应力是由于檩条在竖向荷载作用下产生弯曲变形而引起的;剪应力则是由于水平荷载作用产生的剪力导致;局部承压应力则是在檩条与钢梁或钢柱连接处由于集中力作用而产生的。
在进行强度计算时,要根据不同的荷载组合,采用相应的计算公式和参数,确保檩条在各种工况下都能满足强度要求。
除了强度,檩条的刚度也是设计中需要重点关注的问题。
如果檩条的刚度不足,会导致屋面或墙面出现过大的变形,影响建筑的使用功能和外观。
一般通过限制檩条的挠度来保证其刚度,挠度的限值通常根据建筑的使用要求和相关规范来确定。
在计算挠度时,需要考虑荷载的长期效应和短期效应,并采用合适的计算方法和参数。
钢结构檩条设计
由 q x 产生的内力
M y max
1 8
q xl 2
V y max 0.5qxl
拉条处负弯矩
1 32
q xl 2
拉条与支座间正弯矩
1 64
q xl 2
0.625qxl
由q y 产生的内力
M xmax
1 8
q
yl
2
V x max
0.5q y l
1 8
q
yl
2
0.5q y l
三分点处各有 一道拉条
拉条处负弯矩
钢结构檩条设计
檩条荷载及荷载组合
永久荷载
屋面材料自重、支撑、檩条结构自重
可变荷载
屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、施工检修集 中荷载
钢结构檩条设计
檩条构造要求
檩条
1.拉条设置
布置:跨度大于4m,宜在檩条跨中位置设置拉条。跨度大 于6m,在檩条跨度三分点处各设一道拉条
截面:10mm、12mm圆钢
Mxmax1 8qyl21 8q2lcos
对x轴按多跨连续梁计算:
跨中和支座弯矩可近似取
Mx
Pyl 2 10
钢结构檩条设计
qq xx
对y轴连续梁支座及跨间弯矩:
My
qxl2
ql2
sin
32 32
My
qxl2
ql2
sin
64 64
钢结构檩条设计
拉条设置 情况 无拉条
跨中有一道 拉条
檩条内力计算表
不验算整体稳定的条件
只有屋面板材与檩条有牢固的连接,即用自攻螺钉、 螺栓、拉铆钉和射钉等与檩条牢固连接,且屋面板 材有足够的刚度(例如压型钢板),才可认为能阻 止檩条侧向失稳和扭转,可不验算其稳定性。 详见CECS102
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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)。
(3) 桁架式檩条的上弦杆宜垂直于屋架上弦杆,而腹杆平 面宜垂直于地面。
• 钢结构基础 2、檩条与屋面的连接 檩条与屋面应可靠连接,以保证屋面能起阻止檩条侧向 失稳和扭转的作用。 檩条与屋面的连接,常用的有瓦钩、穿钉、瓦钉和自攻 螺钉等。瓦钩连接多用于无木望板的冷摊石棉瓦和水泥波 形瓦屋面;瓦钉多用于有木望板的石棉瓦屋面;穿钉多用 于预应力槽瓦屋面;而檩条与压型钢板屋面的连接,宜采 用带橡胶垫圈的自攻螺钉。
钢结构基础
5.4 钢檩条设计
• 钢结构基础 5.4.1檩条的形式 檩条的形式主要有实腹式檩条、空腹式檩条和桁架式檩 条,宜优先采用实腹式檩条。 1、实腹式檩条 常用的实腹式檩条截面形式 普通型钢檩条:槽钢 、角钢 、组合槽钢 、组合Z形钢 薄壁型钢檩条:卷边Z形钢 、卷边槽钢
图5.13 实腹式檩条
• 钢结构基础
2、空腹式檩条 空腹式檩条是由角钢作为上、下弦杆和缀板焊接组成 。
图 5.14 空腹式檩条
主要特点是用钢量较少,能合理地利用小角钢和薄钢板, 但焊接工作量大,侧向刚度较差,一般只在薄壁型钢料源 有困难时才采用。
• 钢结构基础 3、桁架式檩条 当檩条的跨度、荷载和檩距较大,采用实腹式不经济或 受到材料供应限制时,可采用桁架式檩条。 其受力合理,整体刚度大,但施工比较麻烦。桁架式檩 条一般的形式有平面桁架式和空间桁架式
• 钢结构基础
(2) 荷载计算 垂直于檩条主轴x-x和y-y的分荷载(见图5.21)按下列 公式计算:
qx = qsinα0 qy = qcosα0
(a) (b) (c) (d) 图 5.21 实腹式檩条截面主轴和荷载图
• 钢结构基础
(3)檩条的弯矩计算
表5.1 承受双向弯曲的单跨简支檩条的计算弯矩
。
图 5.15 桁架式檩条
• 钢结构基础 5.4.2檩条的布置、连接与构造 1、檩条的布置 (1) 为使屋架上弦杆不产生弯矩,檩条宜位于屋架上弦节 点处。 (2) 实腹式檩条的截面均宜垂直于屋面坡面。对角钢、槽 钢和Z形钢檩条,宜将上翼缘肢尖(或卷边)朝向屋脊方 向,以减小由于屋面荷载偏心引起的扭矩。