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,