9,檩条与墙梁设计9、1,实腹式檩条设计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sin2θ成正比,故建议斜卷边角度60 为宜,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,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、式中。a、卷边宽度、mm b,翼缘宽度,mm 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 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CECS102、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1.10。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,Hancock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,2。国家标准 冷弯薄壁型钢结构技术规范.GB。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,2002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AISI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.50018,2002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、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93、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、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,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200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Web、Crippling,本条直接引用 North.American,Specification、for。the。Design、of.Cold Formed、Steel.Structural、Members 2001年版本的计算公式,该计算公式由试验研究得出.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.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10、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,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、