钢结构设计(3)-檩条设计

钢结构檩条如何计算★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。

-------------------------------| 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。

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”。

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。