钢结构 檩条设计
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檩条设计应注意的几个问题今天我们简单谈一下STS工具箱中檩条计算应注意的几个问题.想必绝大部分设计师都使用STS工具箱进行过檩条计算,这里有几个计算参数的选择是大家要特别注意的,一旦选择不正确,很有可能会造成檩条的失稳破坏.图一图二图二中几个参数,我们给出以下几点建议,供大家参考:1、图一参数“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳”为默认勾选项,但大家要注意实际施工中屋面板与檩条连接是否满足要求.依据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)第8.1.1条及条文说明,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,此时可勾选此选项.对于通过连接件(如采用压型钢板图集中的固定支架与檩条连接等)是不可以勾选此选项的.2、图一参数“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”选项勾选要慎重,很多设计师在采取双层拉条设计后,便勾选此项,这是错误的.此选项勾选后,程序认为已采取了有效措施,保证了下翼缘稳定,自动不再进行下翼缘稳定性验算,而《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB51022-2015)第9.1.5.3条及条文说明已明确“当受压下翼缘有内衬板约束且能防止檩条截面扭转时,整体稳定性可不做计算”.故设置双层拉条时,不可以勾选此选项,仅在满足下翼缘有内衬板,且板材与檩条牢固连接时才能勾选.3、图一参数“拉条作用”应根据拉条与檩条的实际相对位置来选择.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB51022-2015)第9.3.2条规定拉条可设在距檩条翼缘1/3腹板高度范围内.通常,在恒活荷载的作用下,檩条上翼缘受压,拉条一般设置在靠近上翼缘1/3腹板高度,对上翼缘进行约束;当檩条在风吸力组合作用下,下翼缘受压时,可设双层拉条,位于靠近上、下翼缘1/3腹板高度,同时约束檩条上、下翼缘,双层拉条的设置,减小了计算长度,增大了檩条的整体稳定性系数φb,从而可起到提高檩条整体稳定性的作用.4、图二风荷载参数“建筑形式”、檩条所在“分区”应按实际位置正确选择.很多设计人员在檩条计算时,仅考虑了位于“中间区”的檩条计算,没有计算边缘带和角部的檩条,对于未设置女儿墙的屋面结构(对于有女儿墙的屋面结构,边缘带或角部的风吸力有一定的减弱),檩条截面往往偏小,设计不安全.从《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(GB51022-2015)第4.2.2条图4.2.2-4a可以看出,“建筑形式”、檩条所在“分区”对于屋面风吸力荷载系数有较大的差别,建议对不同部位的檩条应分别计算并取相应的截面.。
-------------------------------| 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。
浅谈在轻钢结构房屋中如何进行檩条设计摘要:在工程设计中如何合理的设计檩条,可供设计师参考。
关键词:轻钢结构;檩条中图分类号TU2:文献标识码:A一、概述轻型钢结构房屋自重轻、用钢量省、造价低;抗震性能好,在抗震设防烈度为7度及以下地区不需考虑抗震设计;可跨越较大跨度;形式美观,有现代感,能充分满足使用要求,用途广泛;制作安装简单,施工周期短且不需要大型施工机械,深受制作、安装企业和广大用户欢迎。
从1998年至今,轻钢结构已成为钢结构行业乃至整个建筑业中发展最快的结构类型,并已在很多工业厂房中用以代替传统的钢筋混凝土柱和钢屋架房屋,取得了巨大的经济效益和社会效益。
在轻钢结构房屋中,屋面和墙面檩条占到结构用钢量的1/5~1/3,檩条的选型和截面类型对其用钢量有很大影响,为节省用钢量,又便于制作安装,通常9米及9米以下柱距的房屋,均采用C型或Z型者冷弯薄壁型钢。
二、冷弯薄壁型钢的优点1.相同荷载条件下,实腹檩条选用冷弯薄壁型钢更合理且经济。
薄壁Z型钢比选用热轧槽钢节省钢材约49%;薄壁C形钢比热轧槽钢节省钢材约43%。
2.冷弯薄壁型钢构件用相对较少的材料承受较大的外荷载,不是单纯用增加截面面积,而是通过改变截面形状的方法获得。
根据测算,同样截面积的冷弯薄壁型钢与热轧型钢相比,回转半径可增大80%,惯性矩和面积矩可增大50-180%。
所以,冷弯薄壁型钢抗压和抗弯性能好,整体刚度大。
3.由于冷弯薄壁型钢在室温下成型,材料将产生冷弯效应,使截面弯角部分材料强度提高,塑性降低。
4. 冷弯薄壁型钢构件板件宽而薄,在压应力作用下,截面板件容易产生凸曲变形,发生局部失稳。
但是板件在局部失稳后并不立即丧失承载能力,而是仍能承担一定的荷载增量直至构件整体失效,这个过程称为屈曲后强度的利用。
三、连续和简支檩条的比较目前轻型钢结构房屋中檩条设计通常采用连续檩条和简支檩条两种,下面对二者的设计作一个全面的比较。
1.弯矩图3-1给出了连续檩条和简支檩条在均布荷载下相应的弯矩图,连续梁跨中最大弯矩只有简支梁的68%;连续梁的最大负弯矩也只有支梁跨中弯矩的79%。