檩条深化设计说明
轻型房屋屋面檩条设计
轻型房屋屋面檩条设计摘要：轻型房盖系统，檩条设计是最基本也是最重要的环节，本文对檩条设计涉及的各方面进行了全面、细致阐述，旨对设计人员在檩条设计方面有所帮助。
关键词：门式刚架；檩条；拉条；荷载引言门式刚架轻型房屋，因其自重轻、跨度大、造价低、施工快捷等优点被广泛运用于工业厂房、仓库等大跨度大空间建筑，与之配套的屋面系统一般为彩钢板轻型钢屋面，屋面承重构件为檩条。
檩条主要承受屋面荷载并同时传导荷载至刚架梁。
檩条设计应合理，应正确选用截面尺寸、壁厚、材质、受力模型、荷载等。
一、檩条设计依据轻型房盖房屋的相关现行规范、规程主要有《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（GB 51022-2015）（以下简称《门规》）、《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）（以下简称《荷规》）、《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）（2018版）等，设计人员应对这些主要规范的涉及檩条相关各项条款进行解读并掌握。
二、檩条设计原则及计算限值檩条作为门式刚架轻型房屋的次要构件，其设计使用年限与主体结构一致。
一般常规建筑物设计使用年限为50年，也可根据使用需要按规范要求另行确定。
檩条的受拉强度应按净截面计算，受压强度应按有效净截面计算，稳定性应按有效截面计算，变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。
檩条竖向挠度与跨度（L）比限值：对仅支承压型钢板屋面的为L/150，对有吊顶的为L/240。
三、檩条截面选取门式刚架轻型房屋纵向经济柱网间距一般为6m~9m，檩条的跨度即柱的纵向柱距，檩条的经济跨度一般为5m~8m。
常规彩钢板屋面的檩条可设计成单跨简支构件，多选用实腹式直卷边C形冷弯薄壁型钢、斜卷边Z形冷弯薄壁型钢；当荷载重、跨度大、挠度变形限制严格等时，可采用高频焊接H型钢或桁架形式，也可设计成多跨连续构件。
檩条设计文档
檩条设计1. 引言檩条是一种用于支撑屋顶、悬挑、天花板等建筑结构的重要构件。
它通常由木材或钢材制成，承担着承重和稳定的功能。
在进行檩条设计时，我们需要考虑到一系列因素，如荷载条件、材料选择、檩条间距等。
本文将介绍檩条设计的关键考虑因素，并提供一些实用的设计准则。
2. 荷载条件在进行檩条设计前，我们需要确定檩条将承受的荷载条件。
这包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指固定不变的荷载，如屋面的自重、墙体的压力等。
动态荷载是指变化的荷载，如风力、雪载等。
根据不同的荷载条件，我们可以选择不同的檩条截面积和材料。
3. 檩条材料选择檩条的材料选择对其承载能力和耐久性有着重要影响。
常见的材料包括木材和钢材。
3.1 木材木材是传统的檩条材料，其优点包括较低的成本、良好的耐久性和较高的可加工性。
常用的木材有松木、桦木等。
在选择木材时，我们需要考虑到其强度、稳定性和防腐性能。
根据檩条的跨度和荷载条件，可以使用不同尺寸和等级的木材。
3.2 钢材钢材是一种强度较高、耐久性好的檩条材料。
相比于木材，钢材的优点包括更大的承载能力和更小的截面积。
常用的钢材包括角钢、工字钢等。
在选择钢材时，需要考虑到其强度等级和防锈处理。
4. 檩条间距计算檩条间距是指檩条之间的水平距离。
它的大小对整个结构的稳定性和承载能力有着重要影响。
一般来说，檩条间距的计算需要考虑以下因素：•荷载条件：根据不同的荷载条件，需要选择不同的檩条间距。
例如，在受到较大风力荷载的区域，檩条间距可以相对较小，以增强结构的稳定性。
•檩条材料：檩条的材料选择对其承载能力有着重要影响。
根据檩条的材料和强度等级，可以计算出合适的檩条间距。
•檩条截面积：檩条的截面积与其承载能力密切相关。
较大的截面积可以支撑更大的载荷，因此，檩条的间距可以相对较大。
计算檩条间距时，可以采用相关的结构分析和檩条设计软件，以确保结构的稳定性和安全性。
5. 檩条连接方式檩条的连接方式也是檩条设计的重要考虑因素。
檩条验算1
屋面檩条设计 1. 设计资料说明檩条跨度7.5ｍ，檩条间距1.5ｍ，跨中设两道拉条。
檩条采用冷弯薄壁C 型钢檩条，钢材采用Q345B ，焊条采用E43型。
2. 荷载计算恒荷载 0.45kN/ｍ2 活荷载 0.30kN/ｍ2 积灰荷载 0.50kN/ｍ2恒荷载标准值 0.45×1.5=0.68kN/ｍ 活荷载标准值 0.30×1.5=0.45kN/ｍ 积灰荷载标准值 0.50×1.5=0.75kN/ｍ荷载组合 q=1.2×0.68+1.4×0.45+1.4×0.9×0.75=2.39kN/ｍ 3. 内力计算sin 2.39sin 5.090.2/cos 2.39cos 5.09 2.38/x y q q kN m q q kN mαα=⋅=⨯==⋅=⨯=oo 1弯矩设计值22222.387.5 6.73880.27.50.39090xy yx M q L kN m Mq L kN m==⨯⨯=⋅==⨯⨯=⋅11111114. 截面选择 （1） 截面选择檩条初步选用C220×75×20×2.5。
A=9.73㎝2 I x =703.76㎝4 W x =63.98㎝3 I y =68.66㎝4 e 0=5.11㎝ W ymax =33.11㎝3 W ymin =12.65㎝3i x =8.50㎝ i y =2.66㎝ 截面应力计算66233max 6.7300.30265.4/(63.98033.0yx x y MM N m m W W σ⨯⨯=+=+=⨯⨯11111压）1111662233min6.7300.3025.2/(63.9802.650yxxy MMN m m W W σ⨯⨯=-=-=⨯⨯11111压）11166233min6.7300.3027.8/63.9802.650yx xy MM N m m W W σ⨯⨯=+=+=⨯⨯111111（拉）111（2） 受压板件的稳定系数 1）腹板腹板为加劲板件，m in m ax257.6=0.97265.4σψσ-==-≥-1，由稳定系数公式227.8 6.299.787.8 6.29(0.97)9.78(0.97)23.0k ψψ=-+=-⨯-+⨯-=12）上翼缘板上翼缘板为最大压应力作用于部分加劲肋板件的支承边min max25.2=0.95265.4σψσ==≥-11，有稳定系数公式225.89.596.68 5.89.590.95 6.680.950.9k ψψ=-+=-⨯+⨯=11111（3） 受压板件的有效宽度1）腹板223.0,0.9,220,75, 2.5,265.4/c k k b m m c m m t m m N m mσ======1117523.0.72.2200.9cc k bk ξ===>11111按受压板件的板组约束系数公式 ()20.930.0.05k ξ=+-111板组约束系数()20.930.0.44.720.05k =+=-1111按计算系数公式205k kρσ=11计算系数0.4423.0205 2.8265.4ρ⨯=⨯=1由于0ψ<，则()().5,/220/0.95 2.8c b b m m αψ==-=+=11111166233max 6.7300.30257.6/63.98033.0yx x y MM N mm W W σ⨯⨯=-=-=⨯⨯11111(拉)1111/220/2.588,88.5 2.858.0,3838.5 2.822.4b t αραρ===⨯⨯==⨯⨯=1111111所以，8/38b t αραρ<<1。
对轻钢结构中檩条的设计做法的观点和建议
对轻钢结构中檩条的设计做法的观点和建议檩条的抗弯性能实验及设计方法研究>的报告：由于支座处存在着裂缝及连接孔，故在支座搭接区有一定程度的松动，导致部分弯矩释放，这样支座处的弯矩小于等截面连续梁的弯矩而跨中弯矩则大于等截面连续梁跨中的弯矩，而且檩条的实际挠度大于等截面连续梁的实际挠度值。
故在实际工程中z 型连续檩条的通常算法是：做成上下翼缘不等宽，以便于施工安装的嵌套连接，檩条的搭接长度一般取跨度的1／10可满足构成连续檩条的基本条件；内力计算时按等截面连续梁计算，先按50％活载均匀满布得到一个效应值Sl，再用50％活载按最不利隔跨布置得到第二个效应值S2，两者相加即为最不利活载所产生的荷载效应值S。
再考虑支座处的弯矩释放10％，檩条的极限承载力由支座处的最大弯矩值控制。
目前大多数设计人员不考虑支座处的双檩条强度，这样计算结果很不经济。
笔者认为既能做到节省钢材同时又安全合理的做法应是：支座处搭接区的刚度和抗弯模量按双檩条的代数和考虑，第一跨檩条的厚度大于其余各跨厚度，且同时考虑支座搭接区由于松动造成的弯矩释放10％。
这样既经济又安全，不失为一个很好的设计方法。
3檩条的连接3．1拉条的设置根据I'q规，当檩条跨度大于4m时，宜在檩条间跨中设置拉条；跨度大于6m时宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条，在屋脊处还应设置斜拉条及撑杆。
拉条虽／J、，作用不／J、。
实际上有檩体系的压型钢板轻型屋面，拉条起着承受檩条侧向力，减／J、檩条的侧向变形和扭转，减／J、檩条的计算长度保证檩条的侧向稳定的作用。
拉条一般通过螺栓与檩条连接，拉条与屋面板的共同作用能有效地提高檩条的整体抗扭刚度和减少外部荷载引起的扭转效应。
虽然在檩条下翼缘附近有无拉条对檩条的抗弯承载力有很大影响，但当拉条强度满足后，拉条的刚度对抗弯和压弯承载力的影响可忽略。
所以门规推荐拉条的最小直径取为10mm，去除车丝对截面的削弱及锈蚀等因素外是可行的，但应注意：每一个坡面上的檩条是一个大的串联系统，因此檩条的受力是不均匀的，恒活荷载作用下离屋脊处越近的拉条内力越大，而在风吸力作用下正好相反。
钢结构设计(3)-檩条设计共32页文档
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
钢结构设计(3)-檩条设计 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
檩条墙梁设计指南
墙梁檩条设计指南（Version 1.0 2010-5-5）第一部分计算参数的选取一、檩条部分1、屋面一般采用斜卷边Z形连续檩条。
当柱距≥12米，且屋面荷载较大时，可采用格构式檩条或高频焊接H型钢。
2、注意不是所有的屋面檩条都是5连跨，下列情况就需要考虑檩条的实际跨度：（1）屋顶通气器和屋顶天窗在端跨一般不设置（有时候第二跨也不设置），此时檩条为单跨简支（或两跨连续）；（2）屋面有横向采光通风天窗或顺坡通气器时，檩条可能会被打断，檩条应根据实际情况确定跨数；（3）檩条本身的跨数就少于5跨。
3、屋面材料选择时，若有吊顶，须选取“有吊顶”选项。
檩条仅支承压型钢板屋面时，挠度控制为l/200；有吊顶时，挠度控制为l/240。
4、屋面倾角：建筑图所标的是坡度，需要换算成角度。
有弧形屋面梁时，须考虑檩条倾角的不断变化。
5、拉条道数的设置：当檩条跨度≤4米时，一般不设置拉条；当檩条跨度>4米、≤6米时，一般在檩条跨中设置一道拉条；当檩条跨度>6米、≤9米时，一般设置两道拉条（三分点处）；当檩条跨度为12米时，一般设置三道拉条。
拉条均为双层拉条，同时约束檩条上、下翼缘。
6、檩条间距：檩条的间距一般控制在1.0~1.5米之间，常用的间距有1.2、1.4、1.5米。
檩条间距不得超过1.5米；对于屋面荷载较大的部位（例如高低垮处），局部檩条间距可以小于1米。
7、檩条搭接长度的取值：檩条搭接长度取跨长的10%（两边各5%）。
9米跨度一般取500mm，12米跨度一般取600mm。
8、截面选择：设计时尽量选择标准截面，常用的标准截面高度有：200、220、250mm，常用的标准截面厚度有2.0、2.2、2.5mm，若需选择非标准截面，可通过“檩条库”选项增加截面参数。
（标准截面详见《钢结构设计手册》和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》）注意：（1）非标准截面的截面厚度不得大于3.0mm；（2）非标准截面的截面高度不宜大于280mm，若高度大于280mm，须采用加强措施，避免檩条侧向失稳。
钢结构 1.5-檩条设计
yq qy
qx
x
檩托
α
y
q x q sin 产生 My qy q cos 产生 Mx
x
qx总是指向下方
钢梁上表面
q 表示垂直向下重力荷载；α为屋面坡度
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
卷边Z型钢檩条在荷载作用下计算简图
y y1
q
qy θ
α
x
qx
x1
qy q cos qx q sin
连续檩条（一般采用斜卷边Z型钢）
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
绕y轴：刚架交点及拉条交点为侧向约束点
斜拉条
撑杆
直拉条 隅撑
檩条 屋面横向水平支撑
拉条：减小檩条侧向计算长度，图中设置了一道拉条
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
檩条
屋面板及保温材料
两道直拉条 两道拉条
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构
1.5 檩条设计
1.5.1 檩条的截面形式
实腹式：檩条跨度9m以下。 格构式：荷载较大或跨度大于9m时。
本书只讲实腹式
适用于屋面坡度≤1/3
适用于屋面坡度>1/3
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构 常见冷弯薄壁型钢构件
《钢结构设计》—— 第1章 轻型门式刚架结构 轻型格构式檩条
合式屋面板时)，应按稳定公式验算截面：
Mx My f
W bx ex Wey
Wex 、Wey —— 对两个形心主轴的有效截面模量；
bx —— 梁的整体稳定系数，按GB50018规范规定计算
(见教材1-91式)。
钢结构 檩条设计
x
4.57°-
3+
++
y
4
Z h×b×c×t
（1）檩条的选用
一般屋面荷载较大考虑用Z型檩条 有较大的基本风压的地区，檩条计算此时常常由风吸力控 制，也可选用Z型檩条。
（2）檩条的计算
C型钢檩条：简支梁 Z型钢檩条：连续梁
2.格构式:跨度>9m 平面桁架式、空间桁架式、下撑式
下撑式檩条
平面桁架式檩条
平面桁架
空 间 桁 架 式 檩 条
檩条内力计算表
拉条设置 情况 无拉条
由 q x 产生的内力 由 q y 产生的内力
M y max
V y max
M x max
Vx max
0.5q y l
1 2 qxl 8
拉条处负弯矩
1 qxl 2 32
0.5q x l
1 2 q yl 8
1 q yl 2 8
跨中有一道 拉条
拉条与支座间正弯矩 1 qxl 2 64
位置：圆钢拉条可设在距檩条上、下翼缘1／3腹板高度范围内。
拉条
撑杆
斜拉条
2.撑杆设置
位置：檐口、屋脊两侧 截面：钢管、方管、角钢 计算：压杆计算，002≥ ג 布置：配合斜拉条布置
檩条拉条连接
3.檩条与刚架梁连接
Z形钢
C形钢
4.檩条内力计算
C型檩条计算简图
y q qy qx
适用于屋面坡度较 小的情况
不验算整体稳定的条件
只有屋面板材与檩条有牢固的连接，即用自攻螺钉、 螺栓、拉铆钉和射钉等与檩条牢固连接，且屋面板 材有足够的刚度（例如压型钢板），才可认为能阻 止檩条侧向失稳和扭转，可不验算其稳定性。 详见CECS102
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大连体育场钢结构檩条深化设计说明
.设计依据
1.1 哈尔滨工业大学建筑设计院提供的大连体育场钢结构设计图纸；
1.2 国家现行的建筑结构设计规范
建筑结构荷载规范》GB50009-2001
钢结构设计规范》GB50017-2003
建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
低合金高强度结构钢》GB/T1591-
熔化焊用钢丝》GB/T14958-94
低合金钢焊条》GB/T5118-95
钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89
钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001
二.设计荷载取值
xx 荷载标准值：
ETFE屋面:
0.30kN/m*m
xx(
1.8 米宽): 2kN/m
活荷载标准值:
0.5kN/m*m
基本风压:
0.75 kN/m*m（50年一遇），地面粗糙度类别为B类，风荷载大小计算依据甲方提供的风洞试验报告。
基本雪压：
0.45kN/m*m （100 年一遇）
温度荷载：
正温+30度负温-30度（合拢温度15度〜20度）地震作用:
抗震设防烈度7 度。
三.檩条和焊接材料
3.1.钢檩条采用250*250*6,250*300*6 和250*400*8 矩形钢管，连接板采用板材制作。
材质均采用Q
345B.。
3.2.所用钢材其抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击性能应符合《低合金高
强度结构钢》GB1591标准。
并保证碳、硫、磷化学成分合格。
13.3.所用焊条、焊丝应与所焊主体金属相适应，焊条采用E50**型，焊丝采用ER50-*型。
焊条应符合《低合金钢焊条》GB/T5118-95,焊丝应符合《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-94的规定。
四、制作要求
4.1 钢结构制作时应严格按照《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001 制作。
4.2 檩条制作前应1:1 放实样，并留有适当的焊接收缩和变形矫正余量。
弧形主檩条采用火曲时应严格控制加热温度，冷却时严禁用水急冷。
4.3 檩条拼接时尽可能避免将焊缝设置在跨中三分之一内。
檩条每根接长不宜
多于两段。
五.焊接
5.1钢结构焊接应符合《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002的规定。
5.2焊工应按《焊工技术考试规程》（GB/T56822-96的规定，通过考试并
取得合格证后方可持上岗从事焊接作业。
焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相适应，严禁低资质焊工施焊高质量等级的焊缝。
5.3 焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素，尽量采用对称施焊，对收缩量大的部位应先焊，焊接过程中要平衡加热量，减小焊接变形和收缩量。
5.4 焊后应对焊疤补焊磨平，处理焊渣和飞溅物。
5.5 矩形钢管等空心构件的端口应采用钢板作为封头板，采用连续焊缝密闭，使内外空气隔绝并确保组装、安装过程中构件内不得积水。
5.6 矩形钢管对接焊缝质量等级为二级，角焊缝质量等级为三级。
当钢管壁厚t <6mm寸，对接焊缝宜采用背面加焊接垫板间隙熔透焊；当t>6mm时，宜
坡口加焊接垫板熔透焊。
熔透焊缝内部质量检测采用超声检测，检测应执行
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345-89标准。
主檩条与次檩条节点连接板焊缝采用坡口熔透焊，三级合格。
未注角焊缝焊脚等于连接处较薄板材的
1.2 倍。
六.安装
26.1 结构吊装时，应采取适当措施，防止产生过大的弯扭变形。
6.2 结构吊装就位后，应及时系牢支撑及其他连系构件，保证结构的整体稳定性。
安装前要对主桁架上檩条定位点进行测量，安装过程利用支座立柱进行调整，安装时应先安装支座，立柱，再安装主檩，最后安装次檩。
确保安装过程安全。
6.3 构件堆放场地应事先平整夯实,并做好四周排水。
6.4 构件堆放时,应先放置枕木垫平,不宜直接将构件放置于地面上。
6.5 结构安装时,应采取有效技术措施,确保施工过程中结构的稳定,并防止产生过大变形。
6.6 结构安装完成后,应详细检查运输,安装过程中涂层的擦伤,并补刷油漆。
七.涂装
7.1 除锈:
制作前钢构件表面均应进行喷砂（抛丸）除锈处理,不手工除锈,除锈质量等级应达到《涂装前钢材表面除锈和除锈等级》中Sa
2.5 级标准。
7.2 钢结构防腐要求:
1）环氧富锌底漆100 am,锌粉在干膜的重量比为＞80%体积固含量＞65%）环氧云铁中间漆100 am体积固体含量＞78%具有快干和-5C低温固化施工性能，常温下的重涂间隔时间应小于 2 小时
3）脂肪族聚氨酯面漆80 am,体积固体含量不小于66%。
4）涂装应多道进行，不允许一次涂装太厚，避免涂料堆积、龟裂，长期不干。
7.3 运输、安装过程中对涂层的损伤,须视损伤程度的不同采取相应的修补方式，对拼装焊接的部位必须清除焊渣，进行表面处理达到St3级要求后,用同种涂料补涂。
八.其它
8.1 设计未考虑雨季施工,雨季施工时应采取相应的施工技术措施。
8.2 未尽事宜应按照现行施工及验收规范、规程的有关规定进行施工。