轻钢结构中的檩条设计
檩条参数设计
-------------------------------| 连续檩条设计|| || 构件：CLT1 || 日期：2010/12/21 || 时间：09:05:18 |------------------------------------ 设计信息-----钢材：Q235檩条间距(m)：1.500连续檩条跨数：5 跨及以上边跨跨度(m)：6.000中间跨跨度(m)：6.000设置拉条数：1【一般设置2道】拉条作用：约束上翼缘【约束位置取在何处？当采取门规附录F时，“约束下翼缘”无效，计算长度取全长。
】屋面倾角(度)：5.711【可以根据建筑图自己去计算】屋面材料：压型钢板屋面(无吊顶)【铝板怎么选取？按铝的重度乘以铝板的厚度，一般铝板厚度很薄才几毫米。
】验算规范：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)风吸力作用下翼缘受压稳定验算方法：按附录E验算解析：方法一（按门规CECS102:2002计算[风吸力作用按附录E计算]）适用于仅在靠近檩条的上翼缘侧（或墙梁的外翼缘侧）单侧设置拉条情况；方法二（按冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002计算）方法三（按门规CECS102:2002计算[风吸力作用按式（6.3.7-2）计算]）方法二、三：拉条设置在靠近檩条的下翼缘侧（或墙梁的内翼缘侧），或者两侧均设置拉条，方法二与方法三之间的差别主要在薄钢规范与门规在挠度的控制限制不一样。
屋面板惯性矩(mm4)：200000.000【如何取截面计算？】屋面板跨数：双跨或多跨容许挠度限值[υ]: l/150边跨挠度限值: 40.000 (mm)中跨挠度限值: 40.000 (mm)屋面板能否阻止檩条上翼缘受压侧向失稳：能【应该是看屋面材料的吧？比如压型钢板的刚度大可以阻止，而铝板能阻止侧向失稳吗？】是否采用构造保证檩条风吸力下翼缘受压侧向失稳：不采用【什么情况下采用？】计算檩条截面自重作用：计算活荷作用方式: 考虑最不利布置【对于连续跨才有不利布置，单跨是不存在的】强度计算净截面系数：1.000【如何取值？依据？】建议保留该值搭接双檩刚度折减系数：0.500【如何取值？依据？】建议保留该值支座负弯矩调幅系数：0.900【同混凝土结构0.8~0.9吗？】有关资料建议可以考虑释放支座弯矩的10%即调幅系数为0.9。
浅谈在轻钢结构房屋中如何进行檩条设计
浅谈在轻钢结构房屋中如何进行檩条设计摘要：在工程设计中如何合理的设计檩条，可供设计师参考。
关键词：轻钢结构;檩条中图分类号TU2：文献标识码：A一、概述轻型钢结构房屋自重轻、用钢量省、造价低；抗震性能好，在抗震设防烈度为7度及以下地区不需考虑抗震设计；可跨越较大跨度；形式美观，有现代感，能充分满足使用要求，用途广泛；制作安装简单，施工周期短且不需要大型施工机械，深受制作、安装企业和广大用户欢迎。
从1998年至今，轻钢结构已成为钢结构行业乃至整个建筑业中发展最快的结构类型，并已在很多工业厂房中用以代替传统的钢筋混凝土柱和钢屋架房屋，取得了巨大的经济效益和社会效益。
在轻钢结构房屋中，屋面和墙面檩条占到结构用钢量的1/5~1/3，檩条的选型和截面类型对其用钢量有很大影响，为节省用钢量，又便于制作安装，通常9米及9米以下柱距的房屋，均采用C型或Z型者冷弯薄壁型钢。
二、冷弯薄壁型钢的优点1.相同荷载条件下,实腹檩条选用冷弯薄壁型钢更合理且经济。
薄壁Z型钢比选用热轧槽钢节省钢材约49%；薄壁C形钢比热轧槽钢节省钢材约43%。
2.冷弯薄壁型钢构件用相对较少的材料承受较大的外荷载，不是单纯用增加截面面积，而是通过改变截面形状的方法获得。
根据测算，同样截面积的冷弯薄壁型钢与热轧型钢相比，回转半径可增大80%，惯性矩和面积矩可增大50-180%。
所以，冷弯薄壁型钢抗压和抗弯性能好，整体刚度大。
3.由于冷弯薄壁型钢在室温下成型，材料将产生冷弯效应，使截面弯角部分材料强度提高，塑性降低。
4. 冷弯薄壁型钢构件板件宽而薄，在压应力作用下，截面板件容易产生凸曲变形，发生局部失稳。
但是板件在局部失稳后并不立即丧失承载能力，而是仍能承担一定的荷载增量直至构件整体失效，这个过程称为屈曲后强度的利用。
三、连续和简支檩条的比较目前轻型钢结构房屋中檩条设计通常采用连续檩条和简支檩条两种，下面对二者的设计作一个全面的比较。
1.弯矩图3-1给出了连续檩条和简支檩条在均布荷载下相应的弯矩图，连续梁跨中最大弯矩只有简支梁的68%；连续梁的最大负弯矩也只有支梁跨中弯矩的79%。
钢结构基础5.4 钢檩条设计
2、强度计算
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My Mx f bW x y W y
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)。
浅谈轻钢结构厂房的屋面连续檩条设计
浅谈轻钢结构厂房的屋面连续檩条设计【摘要】斜卷边Z型钢连续檩条内力分布较均匀，刚度大，能节省用钢梁，对于屋面面积较大的厂房其优势更为突出。
本文分析了Z型钢连续檩条的计算方法和构造措施，并通过实例说明了连续檩条在用钢量上的相对优势。
【关键词】斜卷边Z型钢；连续檩条；用钢量当前，在轻钢结构厂房的屋面檩条设计中，大量采用的是冷弯薄壁斜卷边Z型钢连续檩条。
这种搭接而成的连续檩条内力分布均匀，刚度大，能节省用钢量，同时在制作、运输、安装等诸方面都很便利，但是连续檩条的内力计算比简至檩条要为复杂，国内的钢结构设计规范及规程尚无针对连续檩条的计算公式。
1：连续檩条的受力分析一般认为，对于Z型连续檩条的内力计算，可按如下简单通用的模式考虑：按等截面连续梁计算，考虑活荷载的不利布置。
具体计算时，可按50%的活荷载均匀布置得到一个效应值S1，再用50%的活荷载按最不利隔跨布置得到一个效应S2，两者相加即为最不利活荷载所产生的效应S。
根据浙江大学杭萧钢结构研究中心的《冷弯斜卷边Z型钢连续檩条的抗弯性能实验及设计方法研究》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支座弯矩，跨中弯矩大于等截面连续梁的跨中弯矩，檩条的扰度也大于等截面连续梁的扰度。
所以实际工程中需考虑因搭接嵌套松动所产生的弯矩释放10%。
2：连续檩条的搭接目前，国内各单位设计连续檩条的搭接长度通常统一取为跨度的10%，这个搭接长度完全能够满足构成连续檩条的基本条件。
实际工程中，多数设计人员不考虑支座处的双檩条强度，这样计算的结果不够经济。
个人认为支座处搭接区的刚度和抗弯模量应按双檩条的代数和考虑，第一跨檩条的厚度取为大于其余各跨厚度，这样既经济又安全。
3：工程实例某轻钢结构厂房，柱距9m，厂房总长9×12=108m，屋面材料为压型钢板，屋面坡度为，檩条间距1.5m，每个柱距间设两道拉条，檩条的净截面系数为0.9，钢材均为Q235B钢。
轻型钢结构厂房中檩条的设计与构造
槽钢或 Ｚ 型钢翼缘肢尖（或卷 边）应朝向屋 脊方向， 以减小屋面荷载偏心引起的扭矩。
４）对于侧向钢度较差的檩条， 需在檩间设置拉 条， 作为侧向支撑点。当檩条跨度 ４ｍ＜Ｌ≤６ｍ，且屋 面坡度稍大时， 对荷载或檩距较小的檩条可设置一 道拉条； 对荷载或檩距较大的檩条可设置二道拉 条。拉条一般采用直径为 φ８ｍｍ￣１２ ｍｍ 的圆钢。压 型钢板屋面与檩条有可靠连接， 并有措施可以保证 安装过程中檩条的侧向稳定性时， 也可不设拉条。
３．结束语
（上接 ６１ 页） ②当檩条兼做支承（刚性系杆）时，其长 细比不超过 ２００， 计算长细比时檩间拉条可视为截 面弱轴的支撑点．
③ 薄壁型钢受弯构件支座处的腹板，应按压杆 验算平面外稳定性，此时压杆宽度与檩条端支撑长 度 Ｌ０Ｘ 取梁截面的高度．
４ 檩条的连接
１）檩条与屋面 板材应牢固 连接，如压型 钢板与 冷弯型钢檩条宜采用自攻螺栓连接，以保证屋面能 可靠的阻止檩条侧向失稳并起到蒙皮效应．当达到 上述要求时，实腹式檩条一般可不验算整体稳定性．
２）檩条的端部 与屋架的连 接宜采用檩 托，已防 止檩条在支座处扭转变形和倾覆，与檩托用两个螺
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钢结构厂房屋面檩条系统的设计分析
钢结构厂房屋面檩条系统的设计分析摘要：目前钢结构工业厂房普遍应用于有色金属加工制造行业的各种车间厂房，在工程的实际应用中，钢结构厂房以其跨度大、自重轻、易安装、施工周期短、抗震性能良好等综合优势，迅速取代了钢筋混凝土结构厂房。
因此，本文通过对钢结构工业厂房屋面檩条设计过程中荷载参数取值的分析，阐述檩条设计荷载参数在不同工程条件下应如何取值，探讨屋面檩条设计过程中易忽略的问题，为以后的设计工作提供一些可供参考的经验。
关键词：钢结构；工业厂房；屋面檩条；荷载参数1 屋面檩条截面形式分类及特点檩条是有檩屋盖体系结构中的主要构件，因其使用覆盖面积较大，用钢量也很大，因此，在设计中应注意合理选型与布置，屋面檩条的常用截面形式有实腹式和桁架式两种。
1.1 实腹式檩条实腹式檩条包括普通型钢和冷弯薄壁型钢两种。
截面形式包括以下几种。
1.1.1 热轧工字钢、槽钢檩条。
1.1.2 高频焊接轻型H型钢檩条1.1.3 冷弯薄壁卷边槽钢（C形）檩条1.1.4 冷弯薄壁卷边Z形钢檩条1.2 桁架式檩条桁架式檩条分为平面桁架式及空间桁架式两大类。
1.2.1平面桁架式檩条1.2.2空间桁架式檩条2 檩条荷载2.1 恒荷载屋面围护材料自重、支撑自重，檩条自重。
2.2 活荷载屋面均布活荷载一般取0.5KN/m2，雪荷载和积灰荷载及风荷载按《建筑结构荷载规范》（2006年版）中规定或者当地资料取用。
檩距小于1m的檩条，当雪荷载（或活荷载）小于0.5KN/m2时，尚应验算有F=1.0KN集中活荷载作用于檩条跨中时的构件强度，此时不再考虑均布活荷载（或雪载），对实腹式檩条，可将集中荷载按2X1.0al（KN/m2）换算为等效均布荷载，a为檩条水平投影间距（m），L为檩条跨度（m）。
2.3荷载组合荷载组合按恒荷载+活荷载（取雪荷载和屋面均布活荷载两者中较大值）考虑，风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，恒荷载+风荷载组合下檩条下翼缘受弯失稳情况，此时恒荷载的分项系数取1.0。
轻型钢结构屋面构件中檩条的形式
在轻型钢结构屋面构件中，檩条（也称为屋脊梁或屋脊檩）是起到连接和支撑作用的构件，通常位于屋顶的顶部中央，沿着屋面的横向方向。
檩条的形式可以有以下几种：
内置式檩条：内置式檩条是指将檩条直接嵌入屋顶结构中的一种形式。
在屋顶结构的设计中，预留适当的空间以容纳檩条，使其与屋顶结构相连。
外挑式檩条：外挑式檩条是指将檩条放置在屋顶结构的上方，从屋顶表面突出出来，形成屋脊梁的形状。
外挑式檩条常常用于特殊设计或装饰要求较高的建筑。
屋面板上固定式檩条：在一些轻型钢结构屋面系统中，檩条可以直接安装在屋面板上，通过螺栓、焊接或其他连接方式进行固定。
这种形式可以简化檩条的安装过程，并提供更加均匀的支撑。
钢结构檩条：在一些大跨度或特殊设计的屋面结构中，檩条可以采用钢材制作，通常为钢管或钢梁的形式。
钢结构檩条具有较高的强度和稳定性，适用于对屋面承载能力有较高要求的情况。
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)。