鋼結(jié)構(gòu)檁條計算演示

1、返回v1.5.1 1.5.1 檁條的截面形式檁條的截面形式v1.5.2 1.5.2 檁條的荷載和荷載組合檁條的荷載和荷載組合v1.5.3 1.5.3 檁條的內(nèi)力分析檁條的內(nèi)力分析v1.5.4 1.5.4 檁條的截面選擇檁條的截面選擇v1.5.5 1.5.5 檁條的構(gòu)造要求檁條的構(gòu)造要求1.5 1.5 檁條設(shè)計檁條設(shè)計 截面截面形式形式實(shí)腹式實(shí)腹式格構(gòu)式格構(gòu)式熱軋型鋼熱軋型鋼H H型鋼型鋼冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼下?lián)问较聯(lián)问狡矫骅旒苁狡矫骅旒苁娇崭故娇崭故?.5.1 1.5.1 檁條的截面形式檁條的截面形式l 實(shí)腹式檁條的截面形式實(shí)腹式檁條的截面形式熱軋型鋼熱軋型鋼H H型鋼型鋼 冷彎薄壁型鋼冷

2、彎薄壁型鋼 這兩種檁條適用于荷這兩種檁條適用于荷載較大的屋面。載較大的屋面。適用于壓型鋼板的輕型屋面l實(shí)腹式冷彎薄壁型鋼截面在工程中的應(yīng)用很普遍。實(shí)腹式冷彎薄壁型鋼截面在工程中的應(yīng)用很普遍。其中，卷邊槽鋼其中，卷邊槽鋼( (亦稱亦稱C C形鋼形鋼) )檁條適用于屋面坡度檁條適用于屋面坡度i1i13 3的情況。的情況。l直邊和斜卷邊直邊和斜卷邊z z形檁條適用于屋面坡度形檁條適用于屋面坡度i1i13 3的情的情況。斜卷邊況。斜卷邊Z Z形鋼存放時可疊層堆放，占地少。做形鋼存放時可疊層堆放，占地少。做成連續(xù)梁檁條時，構(gòu)造上也很簡單。成連續(xù)梁檁條時，構(gòu)造上也很簡單。適用于屋面坡度適用于屋面坡度1/3

3、1/3適用于屋面坡度適用于屋面坡度1/31/3用于屋面的用于屋面的C C型檁條型檁條 l1 12 2永久荷載永久荷載+1+14 4maxmax屋面均布活荷屋面均布活荷 載，雪荷載載，雪荷載 ； l1.21.2永久荷載永久荷載+1+14 4施工檢修集中荷載換算施工檢修集中荷載換算值。值。當(dāng)需考慮風(fēng)吸力對屋面壓型鋼板的受力影響當(dāng)需考慮風(fēng)吸力對屋面壓型鋼板的受力影響 時，時，還應(yīng)進(jìn)行下式的荷載組合：還應(yīng)進(jìn)行下式的荷載組合：l1.01.0永久荷載永久荷載+1+14 4風(fēng)吸力荷載。風(fēng)吸力荷載。1.5.2 1.5.2 檁條的荷載和荷載組合檁條的荷載和荷載組合 l設(shè)置在剛架斜梁上的檁條在垂直于地面的均布荷設(shè)

4、置在剛架斜梁上的檁條在垂直于地面的均布荷載作用下，沿截面兩個形心主軸方向都有彎矩作載作用下，沿截面兩個形心主軸方向都有彎矩作用，用，屬于雙向受彎構(gòu)件（與一般受彎構(gòu)件不同）屬于雙向受彎構(gòu)件（與一般受彎構(gòu)件不同）。l在進(jìn)行內(nèi)力分析時，首先要把均布荷載分解為沿在進(jìn)行內(nèi)力分析時，首先要把均布荷載分解為沿截面形心主軸方向的荷載分量截面形心主軸方向的荷載分量qx qx 、qyqy。 1.5.3 1.5.3 檁條的內(nèi)力分析檁條的內(nèi)力分析 l C C型檁條在荷載作用下計算簡圖如下：型檁條在荷載作用下計算簡圖如下： q q表示垂直向下重力荷載；表示垂直向下重力荷載；為屋面坡度為屋面坡度cosqqysinqqx當(dāng)

5、屋面坡度當(dāng)屋面坡度i1/3i1/3時，時，qxqx值較小，值較小，檁條近似為檁條近似為單向受彎構(gòu)單向受彎構(gòu)件。件。qqyqxXXYYqqyqxYYXXcosqqysinqqx當(dāng)當(dāng)=時時 q = qy qx = 0當(dāng)屋面坡度：當(dāng)屋面坡度： i1/3i1/3 檁條近似為沿檁條近似為沿x x主軸方向單向受主軸方向單向受彎。彎。Y1Y1X1X1nZ Z型檁條在荷載作用下計算簡圖如下：型檁條在荷載作用下計算簡圖如下： n為為Z Z型檁條兩個主軸的夾角；型檁條兩個主軸的夾角；為屋面坡度。為屋面坡度。xqqycos8181max22qllqMxy當(dāng)跨中設(shè)置一道拉條時檁條的計算簡圖及內(nèi)力當(dāng)跨中設(shè)置一道拉條時檁

6、條的計算簡圖及內(nèi)力sin323222qllqMxysin646422qllqMxy簡支梁的跨中彎矩對簡支梁的跨中彎矩對X X軸軸: :連續(xù)梁的支座及跨間彎矩對連續(xù)梁的支座及跨間彎矩對Y Y軸軸： 檁條的內(nèi)力計算檁條的內(nèi)力計算 表表1-41-4 拉條設(shè)置拉條設(shè)置情況情況由由 產(chǎn)生的內(nèi)力產(chǎn)生的內(nèi)力由由 產(chǎn)生的內(nèi)力產(chǎn)生的內(nèi)力 無拉條無拉條 跨中有一道跨中有一道拉條拉條拉條處負(fù)彎矩拉條處負(fù)彎矩拉條與支座間正彎矩拉條與支座間正彎矩 三分點(diǎn)處各有三分點(diǎn)處各有一道拉條一道拉條拉條處負(fù)彎矩拉條處負(fù)彎矩拉條與支座間正彎矩拉條與支座間正彎矩 maxyMmaxxMmaxyVmaxxVxqyq281lqy281lqy

7、281lqy281lqx2321lqx2641lqx2901lqx23601lqxlqx5 . 0lqx625. 0lqx367. 0lqy5 . 0lqy5 . 0lqy5 . 0l強(qiáng)度計算強(qiáng)度計算 按雙向受彎構(gòu)件計算按雙向受彎構(gòu)件計算 當(dāng)屋面能阻止檁條的失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時，可按下列強(qiáng)當(dāng)屋面能阻止檁條的失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時，可按下列強(qiáng)度公式驗算截面：度公式驗算截面： 、 對截面對截面x x軸和軸和y y軸的彎距；軸的彎距； 、 對兩個形心主軸的有效凈截面模量對兩個形心主軸的有效凈截面模量fWMWMenyyenxxxMyMenxWenyW1.5.4 1.5.4 檁條的截面驗算檁條的截面驗算 強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、

8、變形強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、變形檁條在最大彎矩檁條在最大彎矩 、 作用下引起截面作用下引起截面正應(yīng)力符號如下圖所示（正號表示拉應(yīng)力，負(fù)正應(yīng)力符號如下圖所示（正號表示拉應(yīng)力，負(fù)號表示壓應(yīng)力）。號表示壓應(yīng)力）。maxxMmaxyMyyxx1234(+)(-)Mxmaxyq(+)(-)y(+)12xx3(+)4yymaxMqx(-)(-)截面截面1.2.3.41.2.3.4點(diǎn)正應(yīng)力計算公式如下：點(diǎn)正應(yīng)力計算公式如下：fWMWMyyxx1max1max1fWMWMyyxx2max2max2fWMWMyyxx3max3max3fWMWMyyxx4max4max4（最大壓應(yīng)力）（最大壓應(yīng)力）（最大拉應(yīng)力）（最大拉

9、應(yīng)力）整體穩(wěn)定計算整體穩(wěn)定計算 當(dāng)屋面不能阻止檁條的側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時當(dāng)屋面不能阻止檁條的側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時( (如如采用扣合式屋面板時采用扣合式屋面板時) )，應(yīng)按穩(wěn)定公式驗算截面：，應(yīng)按穩(wěn)定公式驗算截面： 、 對兩個形心主軸的有效截面模量；對兩個形心主軸的有效截面模量； 梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，按規(guī)范規(guī)定 計算。計算。fWMWMeyyexbxxexWeyWbx變形計算變形計算實(shí)腹式檁條應(yīng)驗算垂直于屋面方向的撓度。實(shí)腹式檁條應(yīng)驗算垂直于屋面方向的撓度。對卷邊槽形截面的兩端簡支檁條：對卷邊槽形截面的兩端簡支檁條： 對對Z Z形截面的兩端簡支檁條形截面的兩端簡支檁條 ： vEI

10、lqxky43845 vEIlqxk14cos3845 容許撓度容許撓度vv按下表取值按下表取值檁條的容許撓度限值檁條的容許撓度限值150l240l360l僅支承壓型鋼板屋面僅支承壓型鋼板屋面（承受活荷載或雪荷載）（承受活荷載或雪荷載）有吊頂有吊頂有吊頂且抹灰有吊頂且抹灰 l當(dāng)檁條跨度大于當(dāng)檁條跨度大于4m4m時，應(yīng)在檁條間跨中位置設(shè)置時，應(yīng)在檁條間跨中位置設(shè)置拉條。當(dāng)檁條跨度大拉條。當(dāng)檁條跨度大6m6m時，應(yīng)在檁條時，應(yīng)在檁條跨度三分點(diǎn)跨度三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條處各設(shè)置一道拉條。l拉條的作用是防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)并且提供拉條的作用是防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)并且提供x x軸方向的中間支點(diǎn)。此軸

11、方向的中間支點(diǎn)。此中間支點(diǎn)的力需要傳到剛中間支點(diǎn)的力需要傳到剛度較大的構(gòu)件為此度較大的構(gòu)件為此，需要在屋脊或檐口處設(shè)置斜，需要在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和拉條和剛性撐桿剛性撐桿。1.5.5 1.5.5 檁條的構(gòu)造要求檁條的構(gòu)造要求拉條和撐桿的布置拉條和撐桿的布置撐桿撐桿斜拉條斜拉條拉條拉條隅撐隅撐屋面橫向水平支撐屋面橫向水平支撐拉條拉條檁條檁條屋面拉條布置屋面拉條布置l當(dāng)風(fēng)吸力超過屋面永久荷載時，橫向力的指向當(dāng)風(fēng)吸力超過屋面永久荷載時，橫向力的指向相反。此時相反。此時Z Z形鋼檀條的斜拉條需要設(shè)置在屋形鋼檀條的斜拉條需要設(shè)置在屋脊處，而卷邊槽鋼檁條則需設(shè)在屋檐處。脊處，而卷邊槽鋼檁條則需設(shè)在屋檐

12、處。l因此，為了兼顧兩種情況，在風(fēng)荷載大的地區(qū)因此，為了兼顧兩種情況，在風(fēng)荷載大的地區(qū)或是在屋檐和屋脊處都設(shè)置斜拉條，或是把橫或是在屋檐和屋脊處都設(shè)置斜拉條，或是把橫拉條和斜拉條都做成可以既承拉力又承壓力的拉條和斜拉條都做成可以既承拉力又承壓力的剛性桿。剛性桿。l拉條通常用圓鋼做成，圓鋼直徑不宜小于拉條通常用圓鋼做成，圓鋼直徑不宜小于10mm10mm。圓鋼拉條可設(shè)在距檁條上翼緣圓鋼拉條可設(shè)在距檁條上翼緣1 13 3腹板高度范圍腹板高度范圍內(nèi)。內(nèi)。l當(dāng)在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受壓時，屋面宜用當(dāng)在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受壓時，屋面宜用自攻螺釘直接與檁條連接，拉條宜設(shè)在下翼緣附自攻螺釘直接與檁條連接

13、，拉條宜設(shè)在下翼緣附近。近。l為了兼顧無風(fēng)和有風(fēng)兩種情況，可在上、下翼緣為了兼顧無風(fēng)和有風(fēng)兩種情況，可在上、下翼緣附近交替布置。附近交替布置。 拉條、撐桿與檁條的連接見圖所示，斜拉條拉條、撐桿與檁條的連接見圖所示，斜拉條可彎折，也可不彎折。前一種方法要求彎折的直可彎折，也可不彎折。前一種方法要求彎折的直線長度不超過線長度不超過15mm15mm，后一種方法則需要通過斜墊，后一種方法則需要通過斜墊板或角鋼與檁條連接。板或角鋼與檁條連接。屋架橫向水平支撐與剛架梁連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造屋架橫向水平支撐與剛架梁連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造連接角鋼連接角鋼b實(shí)腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連接，檁托可實(shí)腹式檁條可通過檁托與剛架斜梁連

14、接，檁托可用角鋼和鋼板做成，檁條與檁托的連接螺栓不應(yīng)用角鋼和鋼板做成，檁條與檁托的連接螺栓不應(yīng)少于少于2 2個，并沿檁條高度方向布置，見下圖。設(shè)置個，并沿檁條高度方向布置，見下圖。設(shè)置檁托的目的是為了阻止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn)，以檁托的目的是為了阻止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。增強(qiáng)其整體穩(wěn)定性。 當(dāng)采用扣合式屋面板時，拉條的設(shè)置根據(jù)檁條當(dāng)采用扣合式屋面板時，拉條的設(shè)置根據(jù)檁條的穩(wěn)定計算確定。的穩(wěn)定計算確定。 剛性撐桿可采用鋼管、方鋼或角鋼做剛性撐桿可采用鋼管、方鋼或角鋼做 成，成，通常按壓桿的剛度要求選擇截面通常按壓桿的剛度要求選擇截面: : 200 拉條的計算拉條的計算跨中設(shè)一道拉條

15、跨中設(shè)一道拉條 L6L6米米跨中設(shè)二道拉條跨中設(shè)二道拉條 L6L6米米xqxq拉條斜拉條拉條斜拉條拉條為檁條的平面外支承點(diǎn)，因此拉條所受拉拉條為檁條的平面外支承點(diǎn)，因此拉條所受拉力即為檁條承受的水平荷載。拉條支承處支座力即為檁條承受的水平荷載。拉條支承處支座反力為：反力為： 當(dāng)檁條跨中設(shè)當(dāng)檁條跨中設(shè)一道拉條一道拉條時：時： 當(dāng)檁條跨間三分點(diǎn)處設(shè)當(dāng)檁條跨間三分點(diǎn)處設(shè)二道拉條二道拉條時：時：lqNxl625.0lqNxl37. 0拉條所需要的截面面積計算公式：拉條所需要的截面面積計算公式： 拉條凈截面面積；拉條凈截面面積； 鋼材設(shè)計強(qiáng)度。鋼材設(shè)計強(qiáng)度。fNAlnnAf 檁條設(shè)計小結(jié)檁條設(shè)計小結(jié)1 1、根據(jù)受力特點(diǎn)，檁條應(yīng)按雙向