钢结构基础5.4 钢檩条设计
《钢结构檩条计算》课件
02
03
风载分析
根据风压、风速和建筑物 的体型系数等参数，计算 钢结构檩条所受风载。
雪载分析
考虑不同地区的雪压分布 ，计算屋面檩条所受雪载 。
竖向荷载
包括屋面自重、吊顶自重 等，通过檩条传递至钢梁 或钢柱。
计算模型与简化
模型建立
根据实际受力情况和建筑结构特点，建立相应的计算模型。
模型简化
为便于计算和分析，对复杂的结构进行适当的简化处理，如 忽略局部应力集中等。
螺栓连接
适用于节点构造复杂、需 要拆卸的场合，需考虑螺 栓的承载能力和防腐性能 。
铆钉连接
适用于需要高强度连接的 场合，但施工难度较大， 现已逐渐被焊接和螺栓连 接所取代。
构造要求与节点设计
节点设计应满足结构 传力要求，保证连接 可靠、构造简单、施 工方便。
节点设计应考虑地震 作用下的抗震性能， 采取有效的抗震措施 。
特点
具有轻质、高强度、耐久性好等 优点，能够承受较大的承载力， 并且能够适应不同的气候和环境 条件。
檩条在钢结构中的作用
支撑屋面材料
01
檩条通过支撑屋面材料，如瓦片、彩钢板等，保持其稳定性和
平整度。
传递荷载
02
檩条将屋面材料承受的荷载传递到主梁或屋架上，确保整个结
构的稳定性。
连接节点
03
檩条在钢结构中起到了连接节点的作用，将各个部件组合在一
详细描述
桥梁檩条除了承受竖向荷载外，还需考虑风载、地震等水平荷载，计算中需对整体稳定 性、挠度等关键参数进行细致分析。
工程实例三：某高层建筑檩条计算
总结词
高层风效应的影响
VS
详细描述
高层建筑受风载影响显著，檩条计算需充 分考虑风振效应，通过精确建模和分析， 确保高层建筑的安全性和稳定性。
钢结构檩条设计PPT课件
• 引言 • 钢结构檩条的基本知识 • 檩条设计的基本原则 • 檩条设计的步骤与流程 • 檩条设计案例分析 • 檩条设计的未来发展与挑战
01
引言
目的和背景
01
介绍钢结构檩条设计的课程目的 ，包括掌握基本概念、原理和方 法，以及培养实际应用能力。
02
介绍钢结构檩条在建筑和工程领 域的应用背景，强调其在现代建 筑中的重要地位和作用。
案例三：大跨度结构的檩条设计
总结词
技术难度高、创新性强
详细描述
大跨度结构的檩条设计需要解决的技术难题较多，如结构形式、支撑体系等，需要采用更为先进的技 术手段和创新性的设计思路，以确保结构的稳定性和安全性。
06
檩条设计的未来发展与挑战
新材料的应用
0高强度钢材的研发和 应用，檩条设计将更加注 重轻量化，提高结构承载 能力。
工性和经济性。
截面设计
根据强度计算结果，设计合理的 截面形状和尺寸，以提高檩条的
承载能力和稳定性。
稳定性设计
稳定性分析
长细比控制
对钢结构檩条进行稳定性分析，确保 檩条在各种工况下都能够保持稳定， 防止因失稳而发生变形或破坏。
控制檩条的长度和截面尺寸比例，以 减小长细比过大引起的失稳风险。
支撑体系设计
合理设计檩条的支撑体系，包括拉杆、 支撑架等，以提高檩条的整体稳定性 和承载能力。
连接设计
连接方式选择
根据檩条的布置和连接要求，选 择合适的连接方式，如焊接、螺
栓连接等。
连接节点设计
对连接节点进行详细设计，确保节 点具有足够的承载能力和稳定性， 防止因节点破坏而导致整体结构的 失稳。
连接材料选择
根据连接方式和要求，选择合适的 连接材料，如焊条、螺栓等，以确 保连接的可靠性和耐久性。
钢结构檩条计算演示
钢结构檩条计算演示1.檩条的基本信息：假设工程需要用到一根钢结构檩条，其长度为L，截面形状为矩形，宽度为b，高度为h，并且已知檩条的材料为钢，其弹性模量为E，屈服强度为σy。
2.檩条的受力分析：在进行檩条的计算前，首先需要对檩条所受的荷载进行分析。
根据具体工程的要求和条件，确定檩条所受的荷载类型（如自重、风载、地震等），并计算其大小和作用位置。
3.檩条的弯曲应力计算：檩条受到的最主要的力是弯曲力。
根据力学弯矩公式，在檩条上选取一个截面，并将其分解为水平力和垂直力。
然后根据弯矩的定义，将这两个力与其作用点的距离乘起来，并将结果相加。
最后，将这个结果除以矩形檩条截面的惯性矩，可以得到该截面上的弯曲应力。
重复这个过程，可以得到檩条上每个截面的弯曲应力。
4.檩条的剪切应力计算：除了弯曲应力外，檩条还会受到剪切力的作用。
根据剪力的定义，选取一个截面，并根据该截面所受的剪力大小，与截面的面积进行比较，可以得到该截面的剪切应力。
同样地，重复这个过程，可以得到檩条上每个截面的剪切应力。
5.檩条的抗弯承载力计算：根据檩条的截面形状和材料属性，可以计算出每个截面上的弯曲应力和剪切应力。
然后，通过弯曲应力和剪切应力的比较，可以确定檩条的抗弯承载力。
根据檩条的极限状态，通常情况下采用弯曲应力或剪切应力的最大值作为抗弯承载力。
6.檩条的校核：最后，在计算中得出的抗弯承载力还需要与工程所需的承载力进行比较。
如果抗弯承载力大于所需的承载力，那么檩条可以满足设计要求；如果抗弯承载力小于所需的承载力，那么需要重新设计檩条或采取其他措施来增加其承载能力。
需要注意的是，以上演示仅为钢结构檩条计算的一个简化过程，并未考虑混合和动力等因素，实际工程设计中还需要根据具体情况综合考虑。
此外，钢结构檩条计算一般还需要按照国家相关的设计规范进行，并结合实际的验算和设计经验进行修正。
对于进行钢结构檩条计算，可以借助专业的结构分析软件或手算的方法进行，以确保设计的安全可靠性。
钢结构檩条允许偏差
钢结构檩条允许偏差钢结构檩条是钢结构屋面结构的重要组成部分，其作用是支撑屋面板材，并承受荷载。
在钢结构檩条的设计和施工过程中，必须严格按照规范和标准进行，以确保檩条的质量和安全性能。
其中，檩条允许偏差也是设计和施工中需要考虑的重要因素之一。
1. 檩条的允许偏差的概念檩条的允许偏差指的是檩条的尺寸、形状、位置等方面允许存在的偏差范围。
这些偏差可能是由于材料、加工、制造、安装等原因引起的，因此需要在设计和施工过程中充分考虑。
檩条的允许偏差范围一般会在相关规范和标准中进行规定，以确保檩条的质量和结构安全性。
檩条允许偏差的计算方法一般根据国家和行业标准进行。
以我国《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）为例，该标准规定了檩条的长度、偏差、直线度、弯曲度、截面尺寸等多项参数，具体计算公式如下：（1）长度偏差L = L0 + ΔL其中，L0为设计长度，ΔL为允许偏差。
（2）直线度在长度为L的檩条上取L/2个测量点，分别测量偏差（Xi），以误差的平均值为准，计算公式如下：δL = Σ|Xi| / (L/2)其中，δL为直线度偏差。
（3）弯曲度（4）截面尺寸在檩条的两端分别测量截面尺寸，计算公式如下：δS = |S1 - S2| / (S1 + S2) × 100%其中，S1和S2分别为两端截面尺寸，δS为截面尺寸偏差。
在钢结构檩条的设计和施工过程中，必须满足檩条允许偏差的要求，以确保檩条的质量和安全性能。
檩条允许偏差的要求主要包括以下几点：（1）允许偏差范围不得超出国家和行业标准规定的范围。
（2）檩条的允许偏差要符合设计要求和结构安全性要求。
（3）檩条各方面的偏差应平均分布，不得出现大的不均匀性。
（4）檩条的允许偏差应有明确的标志和记录，方便施工验收和质量监督。
4. 总结。
钢结构设计檩条设计
当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条 的稳定计算确定。 刚性撑杆可采用钢管、方钢或角钢做 通常按压杆的刚度要求选择截面: 成，
[λ]≤200
拉条的计算
拉条 斜拉条
拉条 斜拉条
qx
θ
θ
qx
θ
θ
跨中设一道拉条 L≤6米
跨中设二道拉条 L>6米
拉条为檩条的平面外支承点，因此拉条所受拉
力即为檩条承受的水平荷载。拉条支承处支座
强度计算
—按双向受弯构件计算 当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时，可按下列强 度公式验算截面：
Mx My f Wenx Weny
ห้องสมุดไป่ตู้Mx 、 My
——对截面x轴和y轴的弯距；
Wenx、Weny ——对两个形心主轴的有效净截面模量
整体稳定计算 当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时(如 采用扣合式屋面板时)，应按稳定公式验算截面：
1.5 — 檩条设计
1.5.1 檁条的截面形式
1.5.2 檁条的荷载和荷载组合
1.5.3 檁条的内力分析
1.5.4 檁条的截面选择
1.5.5 檁条的构造要求
返回
1.5.1
檁条的截面形式
热轧型钢
实腹式
截面 形式 格构式
H型钢
冷弯薄壁型钢
下撑式
平面桁架式
空腹式
实腹式檁条的截面形式
热轧型钢
i>1/3 α≈θ
θ
X
檁条近似为沿x 主轴方向单向受 弯。
X X1
α
θ为Z 型檁条两个主轴的夹角；α为屋面坡度。
当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力
qy
简支梁的跨中弯矩对X轴:
钢结构檩条设计
钢结构檩条设计
钢檩条(purlins)是一种结构钢，它们被用于支撑钢结构，以形成天花板，墙和屋顶系统。
它们可以是单根形式，也可以是复合形式，二者的构造原理都是一样的。
钢檩条是一种像梁、柱一样的结构元素，它由热轧钢板冲压而成，安装在屋顶或墙上，有助于支撑钢结构。
钢檩条设计一般考虑以下几个方面：
1、钢材质量和强度：钢檩条设计中，一般可以采用不同的钢材质量和强度，以确定钢檩条的设计要求。
通常，根据使用环境和荷载条件，采用不同的钢材质量和强度。
例如，Q345钢最常用于框架结构，根据结构设计要求，可以使用Q390或Q420钢制成檩条。
2、檩条的横截面形状：为了满足结构设计要求，一般采用的檩条的横截面有C型槽、膨大槽和U型槽三种形状，可根据荷载要求选择不同的横截面形状。
例如，C型槽的檩条通常用于支撑弯曲荷载，U型槽的檩条通常用于支撑弯曲和压缩荷载。
3、檩条尺寸：檩条的尺寸和横截面形状相关，因为不同的尺寸和横截面形状都会产生不同的载荷和受力情况。
根据结构的设计要求，可以确定檩条的尺寸，以及其承受的静载荷和动态载荷。
钢结构檩条计算书
△ 标准组合
△ 组合6：1.0恒 + 1.0活 + 0.9*1.0*积灰 + 0.6*1.0*风压
4、边跨跨中单檩强度、稳定验算
强度计算控制截面：跨中截面
强度验算控制内力(kN.m)：Mx=3.648 ;My=-0.138(组合：1)
-------------------------------
| 连续檩条设计 |
| |
强度验算控制内力(kN.m)：Mx=2.955 ;My=-0.118(组合：1)
有效截面计算结果：
全截面有效。
强度计算最大应力(N/mm2)：106.890 < f'=218.389
中间跨跨中强度验算满足。
风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力(kN.m)：Mx=-1.488 ;My=-0.039 ;My'=0.211(组合：5)
搭接双檩刚度折减系数：0.500
支座负弯矩调幅系数：0.900
檩条截面： C160X60X20X2.2
边跨支座搭接长度：0.600 (边跨端：0.300；中间跨端：0.300)
中间跨支座搭接长度：0.600 (支座两边均分)
----- 设计依据 -----
有效截面计算结果：
全截面有效。
强度计算最大应力(N/mm2)：102.653 < f'=218.389
第二跨跨中强度验算满足。
风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力(kN.m)：Mx=-1.166 ;My=-0.023 ;My'=0.211(组合：5)
有效截面计算结果：
----- 设计信息 -----
钢结构中檩条设计的6个关键参数解析
钢结构中檩条设计的6个关键参数解析范本1: 钢结构中檩条设计的6个关键参数解析1. 引言在钢结构设计中，檩条是承载屋顶或支撑结构的重要元素。
檩条的设计参数直接影响结构的稳定性和强度。
本文将对钢结构中檩条设计的6个关键参数进行详细解析。
2. 檩条的材料选择檩条的材料选择是檩条设计的第一个关键参数。
常见的檩条材料包括钢材、铝合金和木材等。
每种材料具有不同的强度和耐久性，需要根据具体的工程要求进行选择。
3. 檩条的截面形状檩条的截面形状是檩条设计的第二个关键参数。
常见的檩条截面形状有I型、H型和C型等。
不同的截面形状对结构的强度和稳定性有着不同的影响，需要根据具体的荷载要求进行选择。
4. 檩条的尺寸设计檩条的尺寸设计是檩条设计的第三个关键参数。
檩条的尺寸包括高度、宽度和厚度等。
檩条尺寸的选择需要考虑到结构的荷载和跨度等因素，确保檩条具有足够的强度和刚度。
5. 檩条的连接方式檩条的连接方式是檩条设计的第四个关键参数。
常见的檩条连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。
不同的连接方式对结构的刚度和可靠性有不同的要求，需要根据具体的工程要求进行选择。
6. 檩条的支撑设计檩条的支撑设计是檩条设计的第五个关键参数。
支撑方式可以是墙体支撑、柱子支撑或悬挑支撑等。
檩条的支撑设计需要考虑到结构的荷载和变形等因素，确保檩条具有足够的稳定性。
7. 檩条的防腐处理檩条的防腐处理是檩条设计的第六个关键参数。
钢结构中的檩条需要进行防腐处理，以延长其使用寿命。
常见的防腐处理方式包括喷涂防腐漆、热镀锌和涂覆防腐剂等。
8. 附件本文档涉及的附件包括檩条的设计图纸、檩条的材料证书和相关计算表格等。
9. 法律名词及注释1) 钢材：一种常用的结构材料，具有高强度和耐久性。
2) 铝合金：一种轻量级的结构材料，具有较高的强度和耐腐蚀性。
3) 木材：一种常用的结构材料，具有较低的强度和较高的可塑性。
10. 结束语范本2: 钢结构中檩条设计的6个关键参数解析1. 引言檩条是钢结构中的重要组成部分，对结构的承载能力和稳定性有着重要影响。
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2、强度计算
My Mx f xWnx y Wny
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3、稳定性计算
4、刚度计算
y
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• 钢结构基础
2、檩条与屋架的连接 檩条端部与屋架的连接应能阻止檩条端部截面的扭转， 以增强其整体稳定性。 实腹式和空腹式檩条与屋架的连接宜用檩托，檩条端部 与檩托的连接螺栓应不少于两个，并沿檩条高度方向设置， 见图5.16（a）。当檩条高度较小（小于120㎜），排列两 个螺栓有困难时，也可改为沿檩条长度方向设置，见图 5.16(b)。螺栓直径根据檩条的截面大小，可取M12 ～M16。
(a) (b) (c条的拉条和撑杆 （1） 拉条和撑杆的设置 设置、作用
(a) (b) 图 5.18 拉条和撑杆的布置图
• 钢结构基础
（2）拉条和撑杆与檩条的连接
（3）斜拉条与屋架的连接
• 钢结构基础 5.4.3檩条的计算 实腹式檩条的内力分析、强度、稳定性及刚度计算。 在屋面荷载作用下，实腹式檩条应按在两个主轴平面内 受弯的构件（双向弯曲梁）进行计算。其步骤为： 1 内力计算 （1） 荷载取值 永久荷载主要考虑屋面材料重量（包括防水层、保温层、 隔热层等）、檩条自重等。 可变荷载有屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、检修集 中荷载和风荷载等，其值可按《建筑结构荷载规范》或当 地资料取用。
（a） (b) 图 5.16 实腹式檩条端部连接
• 钢结构基础
当屋面坡度与屋面荷载较小时，也可用钢板直接焊于 屋架上弦作为檩托，见图5.17（a）。 轻型H型钢檩条，当截面高度h≤200㎜时，可直接用 螺栓与屋架连接，见图5.17(b)；当截面高度h>200㎜时， 需将下翼缘切去半肢设檩托与屋架连接，见图5.17(c)。
（3） 桁架式檩条的上弦杆宜垂直于屋架上弦杆，而腹杆平 面宜垂直于地面。
• 钢结构基础 2、檩条与屋面的连接 檩条与屋面应可靠连接，以保证屋面能起阻止檩条侧向 失稳和扭转的作用。 檩条与屋面的连接，常用的有瓦钩、穿钉、瓦钉和自攻 螺钉等。瓦钩连接多用于无木望板的冷摊石棉瓦和水泥波 形瓦屋面；瓦钉多用于有木望板的石棉瓦屋面；穿钉多用 于预应力槽瓦屋面；而檩条与压型钢板屋面的连接，宜采 用带橡胶垫圈的自攻螺钉。
钢结构基础
5.4 钢檩条设计
• 钢结构基础 5.4.1檩条的形式 檩条的形式主要有实腹式檩条、空腹式檩条和桁架式檩 条，宜优先采用实腹式檩条。 1、实腹式檩条 常用的实腹式檩条截面形式 普通型钢檩条：槽钢 、角钢 、组合槽钢 、组合Z形钢 薄壁型钢檩条：卷边Z形钢 、卷边槽钢
图5.13 实腹式檩条
• 钢结构基础
2、空腹式檩条 空腹式檩条是由角钢作为上、下弦杆和缀板焊接组成 。
图 5.14 空腹式檩条
主要特点是用钢量较少，能合理地利用小角钢和薄钢板， 但焊接工作量大，侧向刚度较差，一般只在薄壁型钢料源 有困难时才采用。
• 钢结构基础 3、桁架式檩条 当檩条的跨度、荷载和檩距较大，采用实腹式不经济或 受到材料供应限制时，可采用桁架式檩条。 其受力合理，整体刚度大，但施工比较麻烦。桁架式檩 条一般的形式有平面桁架式和空间桁架式
• 钢结构基础
（2） 荷载计算 垂直于檩条主轴x-x和y-y的分荷载（见图5.21）按下列 公式计算：
qx ＝ qsinα0 qy ＝ qcosα0
(a) (b) (c) (d) 图 5.21 实腹式檩条截面主轴和荷载图
• 钢结构基础
（3）檩条的弯矩计算
表5.1 承受双向弯曲的单跨简支檩条的计算弯矩
。
图 5.15 桁架式檩条
• 钢结构基础 5.4.2檩条的布置、连接与构造 1、檩条的布置 （1） 为使屋架上弦杆不产生弯矩，檩条宜位于屋架上弦节 点处。 （2） 实腹式檩条的截面均宜垂直于屋面坡面。对角钢、槽 钢和Z形钢檩条，宜将上翼缘肢尖（或卷边）朝向屋脊方 向，以减小由于屋面荷载偏心引起的扭矩。