檩条设计

2.檩条设计

2.1 截面初选

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢，材料采用F Q -235钢，檩条跨度为6m ，水平檩距 1.5m ，屋面坡度10%（ 71.5=α），檩条跨中设置一道拉条。初选截面

5.22070200⨯⨯⨯C ，如图2-8所示。

y y

x

x

y y 0

x A

70

20

2.5

200

图2-8 檩条截面

截面特性为：

6

40413min 3max 43

40218.4376,1871.0,89.409.92,25.11,18.28,50.2,27.5682.53,74.7,21.538,000.2,98.8cm I cm I cm e cm I cm W cm W cm i cm I cm W i cm I cm x cm A w t y y y y y x x x ============= 2.2荷载计算

（1） ⨯2.1永久荷载+活荷载⨯4.1

彩钢夹芯板自重11.52m kN ，即为0.1152m kN ，檩条及支撑自重0.12m kN 永久荷载为：2215.01.0115.0m KN =+

荷载标准值 m kN q k 0725.15.1)50.0215.0(=⨯+= 荷载设计值 m kN q 437.15.1)50.04.1215.02.1(1=⨯⨯+⨯=

m kN q q x 143.071.5sin 1== ， m kN q q y 43.171.5cos 1== 弯距设计值：m kN l q M y x ⋅=⨯==435.68

6

43.18

2

2

m KN l q M x y .161.032

6143.032

22

=⨯

==

（2） 风吸力荷载永久荷载⨯+⨯4.10.1

根据《建筑结构荷载规范》，檩条上的风荷载计算： 风载体型系数s μ为：6.0-=s μ 风载高度变化系数z μ=1.046

风载为：m kN z s k 38.060.0046.1)6.0(0.10-=⨯⨯-⨯=⋅⋅=ωμμω 荷载标准值：m kN q k 25.05.1)38.0215.0(-=⨯-=

荷载设计值：m kN q 411.05.1)38.04.1215.02.1(1-=⨯⨯-⨯= 荷载设计值 m kN q x 04.071.5sin 41.0-=⨯-= 408.071.5cos 41.00-=⨯-=y q m kN 弯距设计值：m kN l q M y x ⋅-=⨯-==836.18

6

408.08

2

2

m KN l q M x y .045.032

6

04.032

2

2

-=⨯-==

2.3内力计算

檩条截面上的荷载

x

x

q y y 5.71°

q x

y

q

图2-9 檩条截面主轴及荷载

由荷载计算知第一种组合起控制作用。弯矩设计值为 （1）x q 产生的内力

拉条处负弯矩 m kN l q M x ⋅=⨯⨯==

161.06143.0321321221 拉条与支座间正弯矩 m kN l q M x ⋅=⨯⨯==08.06143.064

1641222 （2）y q 产生的内力

跨中截面 m kN l q M y ⋅=⨯⨯==435.6643.18

1

81223

q y

3

M

M 1

q 2M 2

M x

图2-10 檩条弯矩计算简图

所以m kN M M y ⋅==161.01max ，m kN M M x ⋅==435.63max

2.4有效截面计算

2．4．1 毛截面计算截面1、2、3、4点的正应力：

1

2

3

4

43

2

1

max x M max y M

图2-11跨中最大弯矩引起的截面应力符号（拉为负，压为正）

由图可知，截面应力为

2

3

636max 158.12571.557.11910

18.2810161.01082.5310435.6mm N W M W M y y x x =+=⨯⨯+⨯⨯=+=σ

2

3

636min 226.10531.1457.1191025.1110161.01082.5310435.6mm N W M W M y y x x =-=⨯⨯-⨯⨯=-=σ 2

3

6

36max 386.11371.557.1191018.2810161.01082.5310435.6mm N W M W M y y x x -=+-=⨯⨯+⨯⨯-=+-=σ2

3636min 488.13331.1457.1191025.1110161.01082.5310435.6mm

N W M W M y y x x -=--=⨯⨯-⨯⨯-=--=σ1）受压板件的稳定系数 ①上翼缘板

上翼缘为部分加劲板件，压应力分布不均匀系数838.058

.12526

.105max min ===

ψσσ， min max ,σσ——分别为受压板件边缘最大压应力和另一边缘的应力。

由于最大压应力作用在支承边，并且1838.0->=ψ，所以上翼缘受压稳定系数为

868.068.659.1189.52=ψ+ψ-=k

②腹板

腹板，为加劲板件。k 为：

907.058

.12586

.113max min -=-==

ψσσ，故55.2178.929.68.72=ψ+ψ-=k 2）受压板件的有效宽度 ①上翼缘板

868.0=k ，55.21=c k ，mm b 70=，mm c 200= ，mm t 5.2= ，2

158.125mm N

=σ

573.055

.21868

.070200===

c k k b c ξ c ——计算板件相邻的板件宽度，b ——计算板件的宽度。 受压板件的板组约束系数为4.2321.1573

.011

1<==

=

ξ

k ，取1k =1.321

368.158

.125321

.1868.02052051

1

=⨯⨯=

=

σρkk ，

0243.1838.015.015.115.015.1=⨯-=ψ-=α