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