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。