轻钢结构中简支檩条和连续檩条经济性的探讨
浅谈轻型钢结构斜卷边Z型连续屋面檩条的应用
条影响比较多，而往往忽视雪荷载对屋面
风压 Ｗ ０ （ ｋ Ｎ／ｍ２） ：０．５７５ ｋＮ／ｍ２；边跨檩
图一
檩条的影响。设有女儿墙的屋面应该参考
条作用风载体型系数μ ｓ １ ：－ １ ． ４ ０ ０ ；中间跨
由 图 一 可 得 ， Ｚ 型 檩 条 的 倾 覆 力 矩 《荷载规范》表 ６ ． ２ ． １ 中第 ８ 项选用，考虑
案例简介：
面，主要原因有以下两个：
１ 、Ｚ 型连续檩条具有很好的经济性，
该工程为位于天津某开发区的一个物
１ 、Ｚ 型连续檩条在建设过程中出现的 但使用时应引起重视，由（式一）可得，当
流库工程。库房外围轴线尺寸 １ ８ ０ ｍ × 扭曲现象是由 Ｚ 型檩条自身截面形式造成 Ｍ＝０ 时，ｔｇ φ＝ ０．３，此时屋面坡度为 ３０％，
气像局的资料，当次降雪量已达 ３ ５ ｍ ｍ 左 右；雪后该工程屋面梁已经有较大挠度变 形，屋面檩条系统也出现了不同程度的破 坏，角部区域檩条已经变形失效，其他部 位檩条变形也十分严重。
超出弹性应力范围，进入弹塑性范围，发 生了较大的变形。在角部区域，该工程女 儿墙高达 ２ ． ７ 米，风雪过后，风把一部分 屋面的雪吹到了角部处堆积，现场报告当 时角部区最高积雪达 １ ． ８ 米高，其折算后
ＸＺ ２５０ × ７５ × ２０ × ２．５
故欲使倾覆力矩为零，则 ｔ ｇ φ＝ ｂ ／ ｈ 。
表 ６ ． ２ ． １ 第 ２ 项，考虑雪荷载不均匀分布
中间跨檩条截面：斜卷边 Ｚ 形薄壁型
该工程檩条 ｂ／ｈ ＝ ７５／２５０＝０．３，而 ｔｇ 系数 １ ． ２ ５ 。所以笔者认为在进行檩条设计
钢 ＸＺ ２５０ × ７５ × ２０ × ２．０
８ ４ ｍ ，其柱网为 １ ２ ｍ （柱距）× ２ ８ ｍ （跨 的。Ｚ 型连续檩条尽管制作安装相对复杂， 这大大的超出常用坡度 ５ ％－ １ ０ ％，故采
浅谈屋面连续檩条在工程中的应用
浅谈屋面连续檩条在工程中的应用关键词: 斜卷边；Z 型；连续屋面檩条一、前言金属建筑系统中屋面和墙面檩条是重要的结构构件，采用斜边Z型钢连续檩条比简支檩条最大弯矩可减少15%~20%，且变形大大减少。
可以获得较好的经济效益。
但在国家标准图集中尚未有连续檩条的方案，对于采用搭接连接能否有效地传递弯矩还存在问题。
下面针对这一问题进行分析。
二、连续檩条的构造、内力和挠度及控制截面的分析对于钢构企业来讲，轻钢结构的设计应充分考虑其制作工艺，安装技术方面的问题，要使工程质量好成本又低，主要在于做好技术标准化。
连续檩条最适宜的构造方式是按每跨单独制作，通过标准化的嵌套搭接方式构成连续檩条可使得现场安装极为简单方便。
显然，在最常用的C形和Z形檩条中，选择Z形檩条更容易达到目的，在连续檩条中，为了方便嵌套搭接，使Z形檩条的上、下翼缘宽度不等，其不等宽度之差以5mm左右为宜，安装时每隔一跨将其檩条转动1800使较窄翼缘转到上面，即可方便地得到嵌套搭接而成的连续檩条。
采用这样的构造，设计人员有两个问题需要考虑：一是嵌套搭接的长度以多少为好；二是嵌套搭接的刚度情况如何，在计算内力和挠度时需要以此为依据，不同紧松的嵌套有不同的刚度结果，这只能靠试验来确定。
已有的试验表明：嵌套搭接的长度大约是10%的跨度较为适宜，搭接太短，形成连续檩条的刚度条件太弱，搭接太长，则增加的效果不明显，造成浪费。
对于嵌套搭接的连续檩条内力应如何计算？既然檩条是不等宽翼缘嵌套搭接，螺栓连接孔又是椭圆孔，孔径大于螺栓很多，因此在外荷载作用下，嵌套搭接必会有松动滑移，达不到理想的连续梁模式，在支座区的嵌套搭接刚度折减，也就是在理想的连续檩条计算模式下，需要考虑支座处有一定的弯矩释放，根据试验，这个弯矩释放量大约在10%~15%的范围。
在计算挠度时，也不能按理想连系梁模式考虑，其挠度的增大量应靠试验来确定。
连续檩条的弯矩分布图如下图所示，其控制截面的弯矩如图中M1~M9，其中M2、M4、M6、M8是搭接末端处的弯矩值，随搭接长度而定。
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。
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%。
门式刚架简支檩条和连续檩条的探讨
门式刚架简支檩条和连续檩条的探讨
白英哲
【期刊名称】《粉煤灰综合利用》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】近年随着钢结构特别是门式刚架轻型房屋结构的广泛应用,轻钢结构的设计越来越普及,本文将针对门式刚架轻型房屋结构中简支檩条和连续檩条的设计提出自己的观点和建议.
【总页数】2页(P55-56)
【作者】白英哲
【作者单位】煤炭工业石家庄设计研究院,石家庄市,050051
【正文语种】中文
【中图分类】TU328
【相关文献】
1.浅谈门式刚架轻型厂房檩条与系杆的设置 [J], 王明鸽;尉迟衍春
2.浅议门式刚架轻型房屋的屋面檩条设计 [J], 赵永福;孙海涛;汪东辉
3.对<门式刚架规程>附录E檩条稳定计算的修改 [J], 蔡益燕
4.冷弯型钢连续檩条若干设计问题的探讨 [J], 张景祯;郭师虹
5.连续檩条的简化设计方法探讨 [J], 周蓉;夏风
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大开间轻钢结构檩条的经济性比较
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大 开 问轻 钢结 构檩 条 的经 济 比较
潘 哲 霖
［ 思格 建筑 钢 结 构 （ 州 ） 限公 司］ 博 广 有
摘 要 ：大开问、 大空间的轻钢结构是今后大型物流中心、 大型仓库及大型超 市发展 的主要方 向。 目
前 ， 常情 况 下轻 钢 结 构 建 筑 的柱 距 在 ６ Ｏ 通 ．ｍ到 ９ Ｏ ． ｍ之 间 ， 用 ｚ型 檩 条 或 Ｃ型 檩 条 的 形 式 ， 能 满 使 均 足 建 筑 的 要求 。 当 客户 对 室 内 的功 能 要 求 更 高 ， 室 内使 用 率要 求更 高 时就 难 以满 足 。 如 果 柱 距 达 到 ９Ｏ ． ｍ以上 ， 超 过 ． ｍ时 ， 通 的做 法 是 做 托 梁 ， 样 的铡 量 就 大 幅 增 加 ， 本 增 高 。巴特 勒 制 造 公 不 ０ 普 这 成 司 独特 的桁 架 檩 条 解 决 增 加 托 梁 的 结 构 形 式 ， 在 经 济 成本 更低 的情 况 下 释 放 了更 加 宽 阔 的 室 内操 作 空 问 。 文 作 者 总 结 了 在 同等 条 件 下 同开 问 的 主 结 构 钢 量 、 条 钢 量 和 总钢 量 ， 出采 用 ９ Ｏ 问 本 檩 得 ． ｍ柱 的 轻 钢 结 构 和 采 用 １． ｍ柱 间 的 轻 钢 结 构 的总 钢 量 身 最 低 ，５ Ｏ ５Ｏ １． ｍ柱 间 的 轻钢 结 构 的总 钢 最 比 ９Ｏ ．ｍ 柱 问 的轻 钢 结 的总 铡 量 还 少 约 ２ ３ ～ ６ ７ 左 右 ， 节 约 社 会 资 源 具 有 重 大 的 意 义 。 ．％ 设计与装饰
广东建材 ２１ 年第３ ００ 期
１５ ｍ 目前暂时不 用） ２ ｍ ２ ２ ｍ ２ ６ ｍ及 ３ ２ ｍ ．ｍ （ ，ｍ ，． ｍ ，． ｍ ．ｍ 。上 强方法 。 弦杆 需要预冲 问距为 １０ ｍ的孔 ， ５ｍ 以用来 安装 Ｍ 一 ４屋 ２４端 厘 Ｒ２ ． 面连接 件 ， 下弦 杆不带屋 面连接 件预 冲孔 。弦杆 的材料 端座 是 一个 简单 的机 械装 置 ， 来将桁 架檩条 连接 用 严格 按 国家标 准供 货 ， 从材 料 的化 学成 分 、 机械 特 性 以 到 主结构 上 ， 端座 本 身高 ２８ｍ 加 上上 弦杆 高度 ， ０ｍ ， 从而
钢结构的经济性分析与优化设计
钢结构的经济性分析与优化设计引言钢结构是一种重要的建筑结构形式，在现代建筑中被广泛应用。
它具有重量轻、强度高、施工速度快等优点，被认为是一种具有较高经济性的建筑结构形式。
然而，随着建筑设计和施工技术的不断发展，钢结构的经济性也面临着一些挑战与问题。
因此，对钢结构的经济性进行分析与优化设计，具有重要的理论和实践意义。
在本文中，我们将对钢结构的经济性进行分析，并介绍一种基于优化设计的方法，以提高钢结构的经济性。
1. 钢结构的经济性分析钢结构的经济性是指在满足设计要求的前提下，以最低的成本实现结构功能。
为了分析钢结构的经济性，必须考虑以下几个因素：1.1 结构材料的选择钢结构的经济性首先与结构材料的选择密切相关。
正确选择合适的钢材种类和规格，可以避免材料的浪费和成本的增加。
与此同时，需要考虑钢材的价格、供应状况以及消耗的能源等因素，综合考虑选择最经济的结构材料。
1.2 结构形式的确定钢结构的经济性还与结构形式的确定有关。
不同的结构形式会对钢材的使用量、施工难度等产生影响，从而影响整体成本。
在设计过程中，应通过经济性分析，确定合适的结构形式，以尽量降低成本。
1.3 施工工艺与周期钢结构的经济性还与施工工艺和周期有关。
一方面，采用先进的施工工艺和技术，可以提高施工效率，缩短工期，降低工程总成本。
另一方面，合理安排施工周期，可以避免资源浪费和成本增加，提高经济性。
2. 钢结构的优化设计为了进一步提高钢结构的经济性，可以采用优化设计的方法。
优化设计是指在不改变结构功能和安全性的前提下，通过优化设计变量，使结构达到最佳经济效果。
2.1 设计变量的确定在优化设计过程中，首先需要确定优化的设计变量。
常见的设计变量包括梁柱截面尺寸、节点连接方式、初始材料厚度等。
通过合理选择设计变量，可以使得结构在满足要求的前提下，具有最佳的经济效果。
2.2 优化目标函数的建立其次，需要建立优化目标函数。
优化目标函数可以是结构的总成本、结构的体积、结构的质量等。
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。
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轻钢结构中简支檩条和连续檩条经济性的探讨
摘要：文章阐述了轻钢结构中简支檩条和连续檩条的优缺点，讨论了简支檩条和连续檩条的经济性。
连续檩条在轻钢结构中的应用，对结构的安全性和经济性有比较重要的意义。
关键词：轻钢结构;简支檩条；连续檩条；经济性
Abstract: the article expounds the light steel structure of simply supported and the advantages and disadvantages of the continuous span purlin moment figure and continuous span purlin, discussed the Jane a continuous span purlin and continuous span purlin moment figure of economy. Continuous span purlin moment figure in the application of light steel structure, structure safety and economy is of great significance.
Keywords: light steel structure; Jane a continuous span purlin; Continuous span purlin moment figure; economy
轻钢结构抗震性能好，综合经济效益好，施工周期短，宜于拆卸搬迁。
目前已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，因此在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
轻型钢结构的组成可分为主结构、次结构、围护系统三部分。
在无吊车的轻型建筑钢结构中，檩条和墙梁的用钢量约占总用钢量的30%左右。
因此，合理的檩条设计和构造对保证整体结构的安全、降低用钢量、控制造价等有着十分重要的意义。
1简支檩条和连续檩条各自的特点
简支檩条的优点是制作与安装方便且受力明确，在檩条跨度和荷载都不是很大的情况下，此时采用简支檩条是比较经济的。
连续檩条的受力特点与连续梁相同，相比较简支檩条而言，檩条采用连续形式降低了跨中弯矩峰值，从而减小檩条的断面，节省钢材，特别是在檩条跨度和荷载都较大的情况下，节约钢材用量尤为显著。
在工程实际中应用比较广泛的有卷边Z型、C型冷弯薄壁型钢檩条，本文针对这两种形式的檩条，探讨简支檩条和连续檩条的经济性。
2 算例比较
单层厂房的檩条间距为 1.5m，材质为Q345，荷载[1]工况1：恒载标准值0.3KN/m2，活荷载标准值为0.5 KN/m2，雪荷载标准值0.3 KN/m2，风载B类标准值0.5 KN/m2；荷载工况2：恒载标准值0.3KN/m2，活荷载标准值为0.5 KN/m2，雪荷载标准值0.8 KN/m2，风载B类标准值0.5 KN/m2。
利用PKPM2010版STS钢结构软件[2]中檩条计算模块计算，其计算结果如表1、表2。
表1、表2中用钢量均为檩条在满足强度、稳定、挠度的前提下最低单位面积用钢量。
表1 单位面积卷边Z型简支檩条和连续檩条的用钢量比较
表2 单位面积卷边C型简支檩条和连续檩条的用钢量比较
图1 卷边Z型檩条单位用钢量分析对比图2 卷边C型檩条单位用钢量分析对比
从表1，表2可以看出在同样的荷载条件下，在一定跨度，单位面积用钢量连续檩条要比简支檩条小。
从图1、图2可以看出当檩条跨度增至5m以上，简支檩条与连续檩条的用钢量差可以达到12%以上，这对于轻钢屋面，可以节约钢材。
从理论上分析，简支檩条的跨中弯矩为，连续檩条的中间跨跨中弯矩为，使用连续檩条可以降低跨中弯矩的43%，即在相同条件下，连续檩条的断面要小于简支檩条断面。
考虑连续檩条的搭接长度，取跨度的，即增加的檩条长度，但是随着跨度的增大，连续檩条总用钢量总要比简支檩条总用钢量少。
连续檩条与钢梁直接用螺栓连接，省掉檩托，这样既可以降低用钢量，又减少了檩托与钢梁焊接的工作量及施焊对梁的损伤。
因此连续檩条应值得推广应用。
从以上表明：在檩条跨度为5m或屋面荷载较大的情况下使用连续檩条要比简支檩条更能节约钢材，且随着檩条跨度和荷载的增加，这种经济性越来越明显。
3 结束语
对于大面积屋面和柱距较大的轻钢结构中，连续檩条比简支檩条有着很多的优点，连续檩条节约钢材数量是可观的，对整体结构的安全性和经济性有十分重要的意义。
C型冷弯薄壁型钢檩条在轻钢结构中应该值得推广应用。
但对于相邻柱子有不均匀沉降时，简支檩条可能更能满足要求，合理的选择尚需要进一步探讨。
参考文献：
[1] GB50009-2010.建筑结构荷载规范[S]
[2] 中国建筑科学研究所PKPM CAD 工程部.STS钢结构CAD软件用户手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2010.。