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,