详解钢檩条的计算法则

2020-12-01
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钢檩条钢檩条的计算法则

【广材网选材百科】钢檩条经热卷板冷弯加工而成,壁薄自重轻,截面性能优良,强度高,材质为Q195-345。如何计算钢檩条?下面跟着广材小编一起来学习了解下吧。

什么是钢檩条

钢檩条经热卷板冷弯加工而成,壁薄自重轻,截面性能优良,强度高,材质为Q195-345。常见的钢檩条有Z型钢檩条和C型钢檩条。钢檩条是屋盖结构体系中次要的承重构件,它将屋面荷载传递到钢架。

钢檩条的分类

1、C型钢

C型钢的特点:C型钢经热卷板冷弯加工而成,壁薄自重轻,截面性能优良,强度高。采用成型机轧制的C型钢,产品表面光洁、尺寸精度高,材质Q195-345。

适用范围:C型钢广泛用于钢结构建筑的檩条、墙梁,也可以自行组合成轻量型屋架,托架等建筑构件可用于机械轻工制造中的柱、梁和壁等。

C型钢的规格:(100×50×20×2.5)-(300×75×20×3.0)

钢檩条.jpg

2、Z型钢

Z型钢的特点:Z型钢除了强度高,节约钢材等优良性能外,安装特别方便、快捷、材质为Q195-345。

适用范围:Z型钢主要用于钢结构建筑的檩条,特别适用于大坡度屋面的檩条。

Z型钢的规格:(100×50×20×2.5)-(300×75×20×3.0)

钢檩条的特点

钢檩条由于冷弯薄壁型钢在室内温度下成型,材料将产生冷弯效应。

钢檩条的适用范围

适用于钢结构工程的屋面和墙梁等各个方面。说到拉条一般是指拉结钢檩条的圆钢,说白了就是粗钢筋,也是为了增强檩条的稳定性,使檩条在一定的外力作用下不容易失稳破坏。檩条的截面形式一般有H型钢、C形、Z形等,作用是减小屋面板的跨度并固定屋面板。

钢檩条的计算规则

★ 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×荷载 1.4×max{屋面均布活荷载,雪荷载};

● 1.2×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×荷载 1.4×风吸力荷载。

钢檩条2.jpg

★ 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。

★ 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:

★ 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,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。

● 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。

钢檩条1.jpg

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。

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。

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 成,通常按压杆的刚度要求选择截面: [λ]≤200

★ 拉条的计算

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:

拉条所需要的截面面积计算公式:

★ 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。

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