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