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、