钢结构设计檩条设计
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。
檩条参数设计
-------------------------------| 连续檩条设计|| || 构件：CLT1 || 日期：2010/12/21 || 时间：09:05:18 |------------------------------------ 设计信息-----钢材：Q235檩条间距(m)：1.500连续檩条跨数：5 跨及以上边跨跨度(m)：6.000中间跨跨度(m)：6.000设置拉条数：1【一般设置2道】拉条作用：约束上翼缘【约束位置取在何处？当采取门规附录F时，“约束下翼缘”无效，计算长度取全长。
】屋面倾角(度)：5.711【可以根据建筑图自己去计算】屋面材料：压型钢板屋面(无吊顶)【铝板怎么选取？按铝的重度乘以铝板的厚度，一般铝板厚度很薄才几毫米。
】验算规范：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)风吸力作用下翼缘受压稳定验算方法：按附录E验算解析：方法一（按门规CECS102:2002计算[风吸力作用按附录E计算]）适用于仅在靠近檩条的上翼缘侧（或墙梁的外翼缘侧）单侧设置拉条情况；方法二（按冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002计算）方法三（按门规CECS102:2002计算[风吸力作用按式（6.3.7-2）计算]）方法二、三：拉条设置在靠近檩条的下翼缘侧（或墙梁的内翼缘侧），或者两侧均设置拉条，方法二与方法三之间的差别主要在薄钢规范与门规在挠度的控制限制不一样。
屋面板惯性矩(mm4)：200000.000【如何取截面计算？】屋面板跨数：双跨或多跨容许挠度限值[υ]: l/150边跨挠度限值: 40.000 (mm)中跨挠度限值: 40.000 (mm)屋面板能否阻止檩条上翼缘受压侧向失稳：能【应该是看屋面材料的吧？比如压型钢板的刚度大可以阻止，而铝板能阻止侧向失稳吗？】是否采用构造保证檩条风吸力下翼缘受压侧向失稳：不采用【什么情况下采用？】计算檩条截面自重作用：计算活荷作用方式: 考虑最不利布置【对于连续跨才有不利布置，单跨是不存在的】强度计算净截面系数：1.000【如何取值？依据？】建议保留该值搭接双檩刚度折减系数：0.500【如何取值？依据？】建议保留该值支座负弯矩调幅系数：0.900【同混凝土结构0.8~0.9吗？】有关资料建议可以考虑释放支座弯矩的10%即调幅系数为0.9。
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)。
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。
5.2 20米跨门式刚架 檩条及系杆的设计
5.1. 檩条和系杆的设计一、檩条的选择和布置实腹式檩条的截面高度h，一般为跨度的1/35～1/50，故初步选用檩条为卷边槽形冷弯薄壁型钢C180×70×20×2.5。
实腹式檩条的截面均垂直于屋面坡面，且卷边C型槽钢的上翼缘肢尖（即卷边）朝向屋脊方向（以减小屋面荷载偏心而引起的扭矩）。
屋脊檩条的布置采取双檩方案，双脊檩之间的间距为0.2m，双脊檩与跨中线等距（0.1m），且此双檩条由圆钢相连，其余檩条水平间距为1.5m，跨度6m，于1/2跨度处设一道拉条，在檐口处还设有撑杆和斜拉条。
屋面为压型钢板，屋面坡度i=1/10（α=5.71°），为限制檐缺口处边檩向上或向下两个方向的侧向弯曲所设的撑杆的要求为长细比λ≤200，选用外径Φ20㎜，壁厚3㎜的钢管。
二、荷载计算（1）荷载标准值（对水平投影面）①永久荷载压型钢板（二层含80㎜厚的保温层）0.15KN/㎡檩条（包括拉条）0.05KN/㎡0.20KN/㎡②可变荷载KN/㎡。
(k P =(1.2P =x P P =⨯y P P =⨯x y 22yx 320.0986320.11kN /mM P l MP l===⨯=② 永久荷载与风荷载吸力组合风荷载高度变化系数取µZ=1.0（高度小于10m ，B 类地面粗糙度），按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002）表A-2,风荷载体型系数取边缘带 1.4s μ=-（吸），则垂直屋面的风荷载标准值：()21.40 1.0 1.050.30.44kN/mk s z o W μμω=⨯⨯=-⨯⨯⨯=-檩条线荷载()1.20.2 1.40.44 1.50.564kN/m P =⨯-⨯⨯=-（向上）x y sin 5.710.056kN /m ()cos 5.710.561kN /m ()P P P P =⨯==⨯=向上向上弯矩设计值222xy 222yx 80.56168 2.53kN /m ()320.0566320.063kN /m ()M P l MP l==⨯===⨯=向上向上由以上计算可知内力设计值由永久荷载与屋面活荷载组合控制，因屋面对上翼缘的约束为有利因素，故可将公式中屋面自重在y 方向的分量忽略，即认为在y 方向产生的弯矩全部由受拉翼缘承受。
轻型钢结构厂房中檩条的设计与构造
槽钢或 Ｚ 型钢翼缘肢尖（或卷 边）应朝向屋 脊方向， 以减小屋面荷载偏心引起的扭矩。
４）对于侧向钢度较差的檩条， 需在檩间设置拉 条， 作为侧向支撑点。当檩条跨度 ４ｍ＜Ｌ≤６ｍ，且屋 面坡度稍大时， 对荷载或檩距较小的檩条可设置一 道拉条； 对荷载或檩距较大的檩条可设置二道拉 条。拉条一般采用直径为 φ８ｍｍ￣１２ ｍｍ 的圆钢。压 型钢板屋面与檩条有可靠连接， 并有措施可以保证 安装过程中檩条的侧向稳定性时， 也可不设拉条。
３．结束语
（上接 ６１ 页） ②当檩条兼做支承（刚性系杆）时，其长 细比不超过 ２００， 计算长细比时檩间拉条可视为截 面弱轴的支撑点．
③ 薄壁型钢受弯构件支座处的腹板，应按压杆 验算平面外稳定性，此时压杆宽度与檩条端支撑长 度 Ｌ０Ｘ 取梁截面的高度．
４ 檩条的连接
１）檩条与屋面 板材应牢固 连接，如压型 钢板与 冷弯型钢檩条宜采用自攻螺栓连接，以保证屋面能 可靠的阻止檩条侧向失稳并起到蒙皮效应．当达到 上述要求时，实腹式檩条一般可不验算整体稳定性．
２）檩条的端部 与屋架的连 接宜采用檩 托，已防 止檩条在支座处扭转变形和倾覆，与檩托用两个螺
在河南心连心化工有限公司全体人员的共同 努力下， ＭＲＰⅡ在企业得以全面启动， 理顺了企业 的信息流、物流、资金流， 各类管理信息及时、准确 传 递 ， 企 业 成 本 得 以 实 时 、有 效 控 制 ， 效 益 连 年 提 升， 成本在同行业排到前三名， ２００５ 年实现净利润 １．２７ 亿 元 。 库 存 精 度 由 原 来 的 ８２．４６％ 提 高 到 ９３．７３％， 使库存金额由原来的 ８６４．１６ 万元下降到 ４６９．２７ 万元， 企业整体竞争实力得以全面提高。
钢结构厂房屋面檩条系统的设计分析
钢结构厂房屋面檩条系统的设计分析摘要：目前钢结构工业厂房普遍应用于有色金属加工制造行业的各种车间厂房，在工程的实际应用中，钢结构厂房以其跨度大、自重轻、易安装、施工周期短、抗震性能良好等综合优势，迅速取代了钢筋混凝土结构厂房。
因此，本文通过对钢结构工业厂房屋面檩条设计过程中荷载参数取值的分析，阐述檩条设计荷载参数在不同工程条件下应如何取值，探讨屋面檩条设计过程中易忽略的问题，为以后的设计工作提供一些可供参考的经验。
关键词：钢结构；工业厂房；屋面檩条；荷载参数1 屋面檩条截面形式分类及特点檩条是有檩屋盖体系结构中的主要构件，因其使用覆盖面积较大，用钢量也很大，因此，在设计中应注意合理选型与布置，屋面檩条的常用截面形式有实腹式和桁架式两种。
1.1 实腹式檩条实腹式檩条包括普通型钢和冷弯薄壁型钢两种。
截面形式包括以下几种。
1.1.1 热轧工字钢、槽钢檩条。
1.1.2 高频焊接轻型H型钢檩条1.1.3 冷弯薄壁卷边槽钢（C形）檩条1.1.4 冷弯薄壁卷边Z形钢檩条1.2 桁架式檩条桁架式檩条分为平面桁架式及空间桁架式两大类。
1.2.1平面桁架式檩条1.2.2空间桁架式檩条2 檩条荷载2.1 恒荷载屋面围护材料自重、支撑自重，檩条自重。
2.2 活荷载屋面均布活荷载一般取0.5KN/m2，雪荷载和积灰荷载及风荷载按《建筑结构荷载规范》（2006年版）中规定或者当地资料取用。
檩距小于1m的檩条，当雪荷载（或活荷载）小于0.5KN/m2时，尚应验算有F=1.0KN集中活荷载作用于檩条跨中时的构件强度，此时不再考虑均布活荷载（或雪载），对实腹式檩条，可将集中荷载按2X1.0al（KN/m2）换算为等效均布荷载，a为檩条水平投影间距（m），L为檩条跨度（m）。
2.3荷载组合荷载组合按恒荷载+活荷载（取雪荷载和屋面均布活荷载两者中较大值）考虑，风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，恒荷载+风荷载组合下檩条下翼缘受弯失稳情况，此时恒荷载的分项系数取1.0。
钢结构 1.5-檩条设计
yq qy
qx
x
檩托
α
y
q x q sin 产生 My qy q cos 产生 Mx
x
qx总是指向下方
钢梁上表面
q 表示垂直向下重力荷载；α为屋面坡度
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
卷边Z型钢檩条在荷载作用下计算简图
y y1
q
qy θ
α
x
qx
x1
qy q cos qx q sin
连续檩条（一般采用斜卷边Z型钢）
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
绕y轴：刚架交点及拉条交点为侧向约束点
斜拉条
撑杆
直拉条 隅撑
檩条 屋面横向水平支撑
拉条：减小檩条侧向计算长度，图中设置了一道拉条
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
檩条
屋面板及保温材料
两道直拉条 两道拉条
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
1.5 檩条设计
1.5.1 檩条的截面形式
实腹式：檩条跨度9m以下。 格构式：荷载较大或跨度大于9m时。
本书只讲实腹式
适用于屋面坡度≤1/3
适用于屋面坡度>1/3
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构 常见冷弯薄壁型钢构件
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构 轻型格构式檩条
合式屋面板时)，应按稳定公式验算截面：
Mx My f
W bx ex Wey
Wex 、Wey —— 对两个形心主轴的有效截面模量；
bx —— 梁的整体稳定系数，按GB50018规范规定计算
(见教材1-91式)。
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。
檩条设计
2.6.2檩条设计厂房端柱距为8.125m ，中间柱距为8m ，屋面坡度6%。
采用嵌套搭接而成的连续檩条，设拉条两道，檩距1.5m 。
选用规格1607020 2.5C ⨯⨯⨯，235Q 钢材，选端跨进行设计验算。
1）荷载计算（标准值） ① 恒载屋面板加保温棉自重 10.085 1.50.1275/k g KN m =⨯= 檩条自重 20.0647/k g K N m =共计 120.12750.06470.1922/k k k g g g KN m =+=+= ② 活载（雪载不控制）屋面活载 0.5 1.50.75/k q K N m =⨯= ③ 风荷载有效受风面积 28 1.51210A m =⨯=> 取边缘带檩条风荷载体型系数 1.4s μ=-风荷载 1.0 1.4 1.050.3 1.50.6615/k K N m ω=-⨯⨯⨯⨯= 2）几何特性44336.2310x I m m=⨯，4455.9910y I mm=⨯3342.0210x W m m=⨯，33max 24.6310y W mm=⨯，33min 11.8410y W mm=⨯63.8x i mm=，26y i m m=，022.7x m m=3）内力计算恒载 0.1922cos(3.434)0.1919/ky g KN m =⨯= 活载 0.75cos(3.434)0.7487/ky q KN m =⨯= 风荷载 0.6615/ky K N m ω=（吸力）恒载 0.1922sin(3.434)0.0115/kx g K N m =⨯= 活载 0.75sin(3.434)0.0449/kx q KN m =⨯=对于绕主惯性轴的内力，采用用结构力学求解器按等截面连续梁计算弯矩（命令见附录四）后，在支座处按10%弯矩释放，释放的弯矩转移到跨中。
则跨中弯矩为;① 1.2恒载+1.4活载7.0120.17.075/27.366qx M K N m=+⨯=⋅()2210.01158.125 1.20.0458.125 1.40.014360qy M K N m=⨯⨯⨯+⨯⨯=⋅② 恒载+1.4风荷载3.5220.1 5.072/2 3.776w x M K N m =--⨯=-⋅210.01158.1250.002360w yMK N m=⨯⨯=⋅4）强度验算① 恒载+活载作用7.366qx M K N m =⋅ 0.014qy M K N m=⋅上翼缘毛截面应力：21max 175.863/qx qy x y M M N m m W W σ=+=22min174.104/qx qy xy M M N m m W W σ=-=上翼缘有效宽度： 不均匀分布系数 175.8630.990174.104ψ==>计算系数 1.150.15 1.0015αψ=-= 板件最大压应力 1175.863σ=板件受压稳定系数 21.150.220.045 1.3733k ψψ=-+= 邻接板件不均匀分布系数 10c ψ=-<邻接板件受压稳定系 217.8 6.299.7823.87k ψψ=-+= 计算系数0.5482 1.1ξ===<板组约束系数11/1/ 1.3506k === 计算系数1.4704ρ===宽厚比 701826.5283856.02.5b tαραρ=<==<=有效宽度0.1)0.1)7067.95e b b m m =-=⨯=腹板有效宽度：宽厚比 /160/280110h t ==<查《轻型钢结构设计手册》受压板件有效宽厚比，可知此时腹板截面全部有效。
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。
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。
钢结构设计3-檩条设计
qx
My
qxl 2 32
ql 2 32
s in
My
qxl 2 64
ql 2 64
s in
檩条（墙梁）的内力计算 表1-4(教材P80表2-4）
拉条设置
由 q x产生的内力
由 q y产生的内力
情况
M ymax
Vy m ax
M xmax
Vx max
无拉条
1 8
qxl
2
0.5qxl
1 8
成，
[λ]≤200
qx
θ
拉条的计算
拉条
斜拉条
θ
qx θ
拉条 斜拉条
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 反力为： 当檩条跨中设一道拉条时：
N l 0.625 qxl
当檩条跨间三分点处设二道拉条时：
适用于屋面坡度>1/3 适用于屋面坡度≤1/3
用于屋面的C型檁条
1.5.2 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。
5 qk cosl 4 v
384 EIx1
容许挠度[v]按下表取值
檩条的容许挠度限值
仅支承压型钢板屋面
l
（承受活荷载或雪荷载）
150
l
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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
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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
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:
1 1 2 2 Mx max q y l ql cos 8 8
qx
连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴：
q x l 2 ql 2 My sin 32 32
H型钢
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
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 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。
而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。
因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或
是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条 和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。
qx
qx
α
α
拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于10mm。
圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1／3腹板高度范围 内。 当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用 自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附 近。 为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘 附近交替布置。
0.5qx l
1 2 q yl 8
1 q yl 2 8
跨中有一道 拉条
0.625qxl
0.5q y l
拉条处负弯矩 1 2 q l 三分点处各有 x 90 一道拉条 拉条与支座间正弯矩
0.367qxl
1 q yl 2 8
0.5q y l
1 qxl 2 360
1.5.4
檩条的截面验算
—强度、整体稳定、变形
反力为：
当檩条跨中设一道拉条时：
N l 0.625 qxl
当檩条跨间三分点处设二道拉条时：
N l 0.37q x l
拉条所需要的截面面积计算公式：
Nl An f
An
f
— 拉条净截面面积； — 钢材设计强度。
檁条设计－小结
1、根据受力特点，檁条应按双向受弯构件进
行内力计算和截面设计。 2、檁条在进行内力分析时，内力计算与拉条 的布置有关，当布置一道或两道拉条时，在水 平荷载qx作用下按两跨或三跨连续梁计算。 3.拉条布置应考虑风荷载影响，按实际受力计 算拉条截面，并满足构造要求。
q x l 2 ql 2 My sin 64 64
拉条设置 情况
檩条（墙梁）的内力计算 表1-4(教材P80表2-4） q q 由 x产生的内力 由 y产生的内力
M y max
Vy max
M x max
Vx max
0.5q y l
无拉条
1 2 qxl 8
拉条处负弯矩 1 q xl 2 32 拉条与支座间正弯矩 1 qxl 2 64
qy
X
q x q sin
q y q cos
qx
X
α
Y
q表示垂直向下重力荷载；α为屋面坡度
Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：
Y1
Y
qy
q
α qx θ X1
q y q cos
q x q sin
当α=θ时
q = qy
Y Y1 qx = 0
当屋面坡度：
适用于屋面坡度>1/3
适用于屋面坡度≤1/3
用于屋面的C型檁条
1.5.2
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 还应进行下式的荷载组合： 时，
1.0×永久荷载+1．4×风吸力荷载。
5 qk cosl 4 v 384 EI x1
容许挠度[v]按下表取值
檩条的容许挠度限值 仅支承压型钢板屋面 （承受活荷载或雪荷载） 有吊顶 有吊顶且抹灰
l 150
l 240
l 360
1.5.5
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。
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 ：
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
斜拉条
拉条
隅撑
撑杆
屋面横向水平支撑
檩条
拉条
屋面拉条布置
当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向相
反。此时Z形钢檀条的斜拉条需要设置在屋脊处，
拉条、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条 可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直 线长度不超过15mm，后一种方法则需要通过斜垫 板或角钢与檩条连接。
连接角钢
屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造
实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可 用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应 少于2个，并沿檩条高度方向布置，见下图。设置 檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以 增强其整体稳定性。
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。