檩条设计

6.1檩条设计

屋面材料为压型钢板，屋面坡度1/20（ 2.86o α=），檩条跨度7.5m,于l/3处各设一道拉条；檩条间距1.50m 。钢材Q235。. 6.1.1荷载和内力计算（对水平投影面）

（1）永久荷载

压型钢板（二层含保温） 0.30 kN/2m 檩条（包括拉条） 0.05 kN/2m

（2）可变荷载标准值：屋面均布活荷载0.5 kN/2m ，雪荷载20.25N /k m ，计算时取两者的较大值0.5 kN/2m 。基本风压=0ω0.55kN/2m 。

（3）永久荷载与屋面活荷载组合：1.2×永久荷载+1.4×活荷载 1）檩条线荷载：

标准值：(0.350.50) 1.5 1.275N /k p k m =+⨯= 设计值：(1.20.35 1.40.5) 1.5 1.68N /p k m =⨯+⨯⨯= 则：sin 2.860.084N /o x p p k m == cos2.86 1.678N /o y p p k m ==

在刚架最大主平面内（对x 轴）由y p 引起的弯矩设计值（檩条简支）：

22/81 1.6787.511.862KN ==⨯⨯=⋅x y M p l m

在刚架最小主平面内（对y 轴）由x p 引起的弯矩设计值（ 3.5

22/901900.0847.50.053KN =-=⨯⨯=⋅y x M p l m

图6.1 第一种荷载组合下檩条弯矩图

2）永久荷载与风荷载组合：1.0×永久荷载+1.4×风荷载 由于房屋总高度为8.4m 可查得其风荷载高度变化系数z μ=1.0。

根据《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102-2002第58页风荷载体形系数计算方法，取端跨进行计算知s μ=-1.4，

垂直屋面的风荷载标准值：

20 1.4 1.00.55 1.050.809KN /ωμμω==-⨯⨯⨯=-k s z m 檩条线荷载设计值：

1.00.35 1.5sin

2.860.0262KN /=⨯⨯⨯=o x p m

1.40.809 1.50.35 1.5cos

2.86 1.175KN /y p m =⨯⨯-⨯⨯=o 弯矩设计值（

3.5

22/818 1.1757.58.262KN ==⨯⨯=⋅x y M p l m 22/9010.02627.50.016KN ==⨯⨯=⋅y x M p l m 按第一种组合为最不利组合计算 6.1.3截面选择与截面特性 （1）选用毛截面的截面尺寸

初步选用2507520 2.5C ⨯⨯⨯，查《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102-2002附表C 可知其截面特性为：

210.48A cm = 8.23/m kg m = 0 1.934=x cm

4952.33x I cm = 9.53x i cm = 376.19x W cm =

471.31y I cm = 2.69y i cm = 3max 36.86y W cm =

3min 12.81y W cm = 0 4.84e cm = 40.2184t I cm = 68415.77w I cm =

305.2/75/==t b ，/250/2.5100h t ==， 先按毛截面计算截面的应力（拉为负、压为正）

图6.2 檩条在荷载作用下角点编号图

66

2133

max 11.862100.05310157.128/76.191036.8610σ⨯-⨯=-=-=⨯⨯y X x y M M N mm W W （压） 66

2233

min 11.862100.05310151.552/76.191012.8110σ⨯⨯=+=-=⨯⨯y X x y M M N mm W W （压） 662

333

max 11.862100.05310154.252/76.191036.8610σ⨯⨯=+=-=⨯⨯y X x y M M N mm W W （拉） 66

2433

min 11.862100.05310159.817/76.191012.8110

σ⨯⨯=-=+=⨯⨯y X x y M M N mm W W （拉） （2）受压杆件稳定系数

1）腹板

腹板为加劲板件，压力分布不均匀系数： min max 154.252157.1280.9821ψσ==-=->-

由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002公式5.6.2查得受压板件的稳定系数：

227.8 6.299.787.8 6.29(0.982)9.78(0.982)23.408ψψ=-+=-⨯-+⨯-=k

2）上翼缘板

上翼缘板为最大压应力作用于部分加劲肋板件的支承力，压力不均匀系数：

min max 151.552157.1280.9651ψσ===>-

由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002公式5.6.2-3查得受压板件的稳定系数：

225.8911.59 6.68 5.8911.590.965 6.680.9650.926ψψ=-+=-⨯+⨯=k

（3）受压板件有效宽度

1）腹板

0.926

=c k

23.408

=k

250=b mm

75c mm = 2.5t mm =

21157.128σ=N

mm

1.478 1.1ε=

==> 其中c k 为邻接板件的受压稳定系数。 按公式计算受压板件的板组约束系数1k

())2

2

10.110.930.050.110.93 1.4780.050.57ε=+-=+-=k

4.172ρ=== 由于0ψ<，

则 1.15α= ())125010.982126.135ψ=-=+=c b b mm

2502.5100==b t 1818 1.15 4.17286.360

3838 1.15 4.172182.316

αραρ=⨯⨯==⨯⨯=

所以1838b t αραρ<< 由《冷弯薄壁型钢结构技术规范》公式5.6.1-1按

0.1e c b b t ⎫=⎪⎪⎭

计算

即0.10.1126.135116.385⎫⎫===⎪⎪⎪⎪⎭⎭

e c b b mm 受压板件的宽厚比大于《冷弯薄壁型钢结构技术规范》5.6.1条规定的有效宽厚