9》 檩条与墙梁设】计
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9.1 】实,腹式檩条设计
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9《.1.?2 部分》钢结构手册Z—形檩条斜卷边—角度按45°偏【小对翼缘的》约束不利在浙—江大:学等单位《所做:的连续檩条受力试】验中可观《察到斜卷边为45°!时的檩条《嵌套搭接端头—有明:。显的展?平趋势按有限元【。理论分?。析卷边对翼》缘的约束与卷边角度!的s:in2?θ成正比故建—议斜卷边《角度60°为宜
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9.【1.3 计算【嵌套搭接方》式组成的连续檩条的!挠度:和内力?时需考?虑嵌套搭接松—动的影响浙江大学】和杭萧钢构所做【的嵌套?。搭接:连续:檩条的试验情况【是斜卷?边角度为60°嵌套!搭接的内檩》。条,翼缘宽度小于—外檩条宽度5mm】嵌套搭接长度为檩】条,跨度:的,10%?。(单边为5%—)试验结《果表明?为考虑嵌套搭接的松!动影:响计算?挠度时双檩条—搭接段可《按0:.5倍的单》檩条刚度拟合—。;计:算内力时可按—均,匀连续单檩》条计算但《支座处要释放10%!。的弯矩转移到跨【中钢构企业需根据】各自的技术标—准由:试验确定檩条因嵌】套搭接松动》引起的?刚度:变化
! 檩条采用多跨!静定梁模《式挠度小、内—力,。小当跨?度较大时有较好的经!济性如?以连续?梁模式的《反弯点作为多跨静】定梁的分段节点跨中!檩条长度约》为0:。.7L考《虑到安装施工的方便!。建议跨中檩条长度】宜为0.8L檩条的!稳定性按节点—间檩:条或反弯点之—间檩:。条为简支梁》模,。式计:算要求檩条》端头节?点处应有抗扭转能】。力宜用槽钢、角【钢或冷弯《薄壁型钢在两面夹】住檩条的腹板连接】点的两侧《各布置不少于两个竖!向排列的螺栓
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9.—1.4 建议【卷边:的宽厚比(过去习惯!称,卷,边高:厚比对于斜卷—边容易引起》混乱故统一改称【宽厚比)不宜大于】13根据如》下
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【 式中a卷边宽【度(mm《。);
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! , b翼缘宽度(m】m,)
! 常规的檩条规格!按照式(1)可得】到表1的数值值【得,注意的是当翼—缘宽度大《。于80mm时所需檩!条壁:厚超过本规范基本】。设计规定的最小【用,材厚度1.5mm按!本条规?定檩条设《计符合经《济合理性《
—表1 檩条合【适的卷?边宽度和最小用【材厚度(《mm)
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《 注tmin—为按本规范第3【.4节的构造—要求及?本条规定得到的【最,小板:件厚度?
9.1!.5 《本,条对CE《CS102》2002《。规程作?了较大修改说明【如下
! ?1, , 轻钢结构的屋面】坡度通常《不大于1/1—0,且屋面板《的蒙皮效应对—于,檩条有?。显著的侧向支撑效果!故仅:。需依据腹板》平面内?计算其几《何特:性、荷载、内—力等无需计算垂直于!腹板的荷载分量作用!无需对Z形檩条【按主惯性矩计算应力!和挠度可大》大简化计算澳大利亚!G.J?.H:an:cock教授来华所!做的研究报告—称,“气囊试验表明檩条!在风:。吸力:作用下?的变形仅发生在腹】板平面?内”支持上述的计算!方,法;另?一方面主惯》。性矩虽然比垂直于腹!板的惯性矩大但主轴!的截面高《度也比腹板平面内的!截面高?度大因此这两者计算!。的抗弯模量》。相,差并不大按主轴计算!的抗弯?模量稍小《而,风荷载?(风荷载《垂直于?翼缘)作用弯矩按主!轴计:算也稍小显然—按腹板平面》内计:。算其几何特性、【荷,载、内力等是方便】的、:合理的对于》屋,面坡度?大于1/《10且屋面》板蒙皮效《应较小者宜考虑【。计算侧向荷》载作用
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2 】 国:家标准冷弯薄壁型】钢,。结构技术规范G【B :50018-—2002的翼缘【屈,曲系数是《0.98考虑板组】效应后约为》1.:3,(板组效应系数大】于1.0)》过于保守根据陈【绍蕃教授的“卷边】槽钢的局部相关【屈曲和畸变屈曲【”(200》2年第23卷第【1期建筑结》构学报)《、浙江大学吴金【秋的硕士论文“【斜卷边?檩条的弹性屈曲分】析”及美国AI【S,I设计指南的计【算公式宜取翼缘的屈!曲系数为3.0经过!国,家标准冷弯薄壁型钢!结构技术规范GB】 50?01:8-:2002规》定的板组《。效,。应(:翼缘板组效应系【数,稍小于1《.0)方法修—正,后屈:曲系数可能会—稍有减小但仍远【大于1.3当—翼缘:的板组效《应系数?大于1.0则—说明:。腹板屈曲能力大于】翼缘屈曲能力腹板】。设计高度不足意味在!相同用钢量前提【下有效截面几何特性!可随腹板高》度,的,增加而增加构件的承!载,能力可随《之提高;反之—则说:明腹:板屈曲能力》小于翼缘屈》曲能力其《设,计高度已用足再仅仅!提高截面高》度效果不好
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: 对》于嵌套搭接构成的连!。续檩:条在嵌?套搭接段内具有双】檩条强度《根据浙江大》学和杭萧钢构—所做的试验研究5根!在,支座处破坏的—双檩条强度承—载能力平均值为理论!计算:值的9?3.8?%故:。其承:载能力需要0—。.9系数予以折【。减本条采用》几何特?性值折减为0.【9的办法
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3 】当有内衬板》固定在?受压下翼缘》时相当于有密集的】小拉条在侧》向约束下翼》。缘故无需考虑—其整体稳定性
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9.1.—6 檩《托焊在屋《面梁上使运》输不方便《较容易碰坏》当檩条高厚》比不超过2》00时?。可考虑取消檩托【直接在檩条的—下翼缘冲《孔用螺栓连接此【时檩条由腹》板承压传《力,。需验算腹板的—承压屈曲能力(即W!。eb Cr》ipplin—g,)本条直接》引用Nort—h Americ】。an S《p,ecific—ation —。for the【 Desi》gn: of Co—ld:-Forme—d Steel S!tructura】l :Membe》rs2001年版】本的计算公式该【计算公式由试—验,研,。。究得出
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9.1.9—。 :吊挂:集,中荷载直接作用【在檩:条的翼缘上有较大的!偏心扭矩檩条易产】生畸性变形故—集中荷载《。宜,通过螺?栓,或自攻钉直接—作用在檩条的腹【板,上传力?镀锌的冷弯薄壁型】钢构件不适合采用焊!接施工?方式一是高空焊【接,质量难以控制;二】。是焊点防锈困难故】建议采?用螺栓或自攻钉连接!
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9.1.—。10 《采用:。连续檩条有很—好的经济效益根据】浙江大学和》同济大学《所做的连《续檩条?力学:试验连续檩条的刚】度随:嵌套搭?接长:度的增?加而增加《当嵌套搭接长—。度趋近1《。0%的檩条跨度【时再:增加搭接长度对檩条!刚度:影响很?小,;另一?。方面嵌套搭接长度取!10%(单边为5】。%)的?。跨度可满《足搭接端头》的弯矩值不大于跨中!弯矩由?此跨中截面》成为构件验算的【控,制截面故规定—连续檩条的搭接长】度2a宜《不小于10%—的檩条跨度》但需注意《对于端跨的檩条为】满足搭接端》头的弯矩不大于【跨中弯?矩需要加大搭接【长度50%
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— 檩条?之间:的拉条?和撑杆应设置在【檩条的?受压部位由于恒【载,和活载?组合下檩条》上部受压《恒,载和风载《组合:下檩条下部受压需】同时考虑这两—种工况故《应,采,用双:层拉:条体系?当檩条下翼缘连接有!内衬板时该内衬【板可:代替下层拉条体【系的作用可仅设上】层拉:条体系;如拉条【采用两?端分别靠近》上,、,下翼:缘的连?接,方式(?图9.1.》10-3(》a,。。))则?要求:屋面板能约束檩条上!翼缘的侧向》。位,移
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