钢结构檩条计算演示
屋面檩条计算(带公式程序)
一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm #VALUE!mm#VALUE!mm 4#VALUE!mm 3#VALUE!mm 32混凝土等级C208.08板厚h d100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b 0300板托高度h t150b 1 =600b 2 =6001500mm150000mm 2#VALUE!mm 2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [b e *h d 2/(2*αE )+A*y]/A 0 =#VALUE!mm 混凝土截面惯性矩 I c = b e *h d 3/12=1.3E+08mm 4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0 = I c /αE + A c *(x-0.5h d )2/αE + I + A(y-x)2 =#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 43#VALUE!mm 2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离x c = [b e *h d 2/(4*αE )+A*y]/A 0c=#VALUE!mm #VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重：#VALUE!kN/m板自重： 6.00kN/m 2000mm)板托重：0.90kN/m#VALUE!kN/m自重标准值 g 1：#VALUE!kN/m 施工荷载： 2.80kN/m 施工阶段弯矩设计值M #VALUE!kN.m (梁跨度：6000mm)施工阶段剪力设计值V #VALUE!kN2钢梁抗弯强度设计#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4挠度计算钢梁剪应力τ1max = v 1*s 1/I*t w =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0tc = I 0c / (d-x c ) =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0bc = I 0c / (H-x c ) =(平台梁间距：自重标准值 g 1k ：钢梁上翼缘应力 M / r x *W 1 =钢梁下翼缘应力 M / r x *W 2 =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0b = I 0 / (H-x) =考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A 0c = A c / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0c = I c /(2*αE ) + A c *(x c -0.5h d )2/(2*αE) + I + A(y-x c )2 =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c tc = 2αE *I 0c / x c =对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c bc =2αE *I 0c / (x c - h d ) =混凝土板截面面积A c = b e * h d =换算成钢截面的组合截面面积A 0=A c /αE +A =混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = h d + h t +y t =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c t = αE *I 0 / x=对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c b =αE *I 0 / (x - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0t = I 0 / (d-x) =钢梁截面惯性矩 I= (b*t 3 + s*h 3 + B*T 3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(y t -0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-y t )2 =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 1 = I / y t =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 2 = I / y b =组合截面特征计算：钢与混凝土弹性模量比αE =混凝土板计算宽度b e =屋面檩条计算截面特征计算钢梁截面特征计算：钢梁面积 A ＝b*t + h*s +B*T =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y t = [0.5b*t 2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T)] / A =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y b = h + t + T - y t =△=5*g*l 4/(384*E*I)=#VALUE!mm < L/400 =15mm #VALUE!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重： 1.9kN/m 活荷载：15.6kN/m （活荷载：6kn/m 2)78.84kN.m 52.56kN22.1#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!2.2#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.3(略）2.4(略)3钢梁的剪应力#VALUE!mm 3#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4组合梁的挠度#VALUE!mm< L/400 =15mm #VALUE!△＝5q k l 4/384EI o +5g k l 4/384EI o c =温度差产生的应力组合梁中由于混凝土收缩引起的内力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S 1=钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩S o =两个受力阶段的荷载对组合梁的钢梁产生的剪应力τ＝V 1S 1/It w +V 2S o /I o T w =混凝土板底面应力:σ0c bc =-(M 2g /W 0c bc +M 2q /W 0c b )=钢梁上翼缘应力σ0tc = -M 1/W 1+(M 2g /W 0tc +M 2q /W 0t )=钢梁下翼缘应力σ0bc = -M 1/W 2+(M 2g /W 0bc +M 2q /W 0b )=混凝土板底面应力σ0c b =-M/W 0c b =钢梁上翼缘应力σ0t= -M 1/W 1+M 2/W 0t=钢梁下翼缘应力σ0b= -M 1/W 2+M 2/W 0b=考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:σ0c tc =-(M 2g /W 0c tc +M 2q /W 0c t )=使用阶段弯矩设计值M 使用阶段剪力设计值V 组合梁的抗弯强度在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力σ0c t =-M/W 0c t =。
屋面檩条计算11
计算应力（双向弯矩） N/mm2
是否满足规范
满足
单x 满足
y轴惯性矩Iy mm4
58974
计算边缘到y轴的最大距离 Wx
Wy
mm
mm3
mm3
40
8574.493 0.001272
计算应力（只有x轴弯 计算应力（双向弯矩） 单x
N/mm2 339.6148652
是否满足规范
满足
N/mm2 0
不满足
y轴惯性矩Iy mm4
抗弯强度设计值 215 N/mm2 310 N/mm2
弹性模量 N/mm2 206000
恒+活 mm
24.10116062
挠度限值 mm 25
活荷载控制
风荷载控制
恒荷载控制
1.035358138
1.175358138
0.986277905
屋面檩条计算 （更改黄色格 内的数据） 檩条截面特性
截面面积A mm2 987
计算边缘到y轴的最大距离 Wx
Wy
mm
mm3
mm3
10516.84 #DIV/0!
计算应力（只有x轴弯 N/mm2
304.0213862
计算应力（双向弯矩） N/mm2
是否满足规范
不满足
单x 满足
y轴惯性矩Iy mm4
计算边缘到y轴的最大距离 Wx
Wy
mm
mm3
mm3
17018.56 #DIV/0!
恒+活 mm
17.78661585
挠度限值 mm 20
活荷载控制
风荷载控制
恒荷载控制
1.111050667
1.223050667
1.025932
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。
钢结构檩条如何计算
钢结构檩条如何计算★檁条的截面形式★实腹式檁条的截面形式●实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中，卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i≤1/3的情况。
●直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。
做成连续梁檩条时，构造上也很简单。
★檩条的荷载和荷载组合●1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载，雪荷载}；●1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进行下式的荷载组合：●1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
★檩条的内力分析●设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）。
●在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy。
●C型檩条在荷载作用下计算简图如下：●Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：★檩条的内力计算★檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—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：截面1.2.3.4点正应力计算公式如下：★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：★变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
对卷边槽形截面的两端简支檩条：对Z形截面的两端简支檩条：★容许挠度[v]按下表取值★檁条的构造要求●当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。
当檩条跨度大6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
●拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。
此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。
★拉条和撑杆的布置●当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向相反。
钢结构基础5.4 钢檩条设计
2、强度计算
My Mx f xWnx y Wny
My Mx f bW x y W y
3、稳定性计算
4、刚度计算
y
5q ky l 4 384EI x
• 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)。
钢结构檩条计算方法
钢结构檩条计算方法功能介绍钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式，被誉为“第四次住宅革命。
节能效果好，建筑服务期满拆除时，钢结构材料可全部回收。
外形设计自如，室内大空间无梁无柱，跨度可达12米。
地基及基础的处理非常简单，施工速度快、周期短。
檁条的截面形式实腹式檁条的截面形式● 实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中，卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i≤1/3的情况。
● 直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。
做成连续梁檩条时，构造上也很简单。
檩条的荷载和荷载组合● 1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载，雪荷载}；● 1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进行下式的荷载组合：● 1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
檩条的内力分析● 设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）。
● 在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy。
● C型檩条在荷载作用下计算简图如下：● Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：檩条的内力计算檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—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：截面1.2.3.4点正应力计算公式如下：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：变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
对卷边槽形截面的两端简支檩条：对Z形截面的两端简支檩条：容许挠度[v]按下表取值檁条的构造要求●当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。
当檩条跨度大6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
钢结构檩条计算方法
钢结构檩条计算方法功能介绍钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式，被誉为“第四次住宅革命。
节能效果好，建筑服务期满拆除时，钢结构材料可全部回收。
外形设计自如，室内大空间无梁无柱，跨度可达12米。
地基及基础的处理非常简单，施工速度快、周期短。
樵条的截面形式实腹式榛条的截面形式[I (a) 热5L 型钢H 型纲这两种樟条适用于荷裁较大的屋面,•实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中，卷边槽钢(亦称C 形 钢)檩条适用于屋面坡度31/3的情况。
•直边和斜卷边z 形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z 形钢存放时 可叠层堆放，占地少。
做成连续梁檩条时，构造上也很简单。
z 型钢冷穹薄壁型钢适用于压型弱板的轻型屋面檩条的荷载和荷载组合• 1.2x永久荷载+1.4xmax｛屋面均布活荷载，雪荷载｝;• 1.2x永久荷载+1.4x施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时，还应进行下式的荷载组合:• 1.0x永久荷载+1.4x风吸力荷载。
檩条的内力分析•设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同）。
•在进行内力分析时，首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分■ qx、qy。
kp 切位夕二%夕二%9甸二Q音q二C二当跨中设置一道拉条时橡条的计算简图及内力檩条的内力计算拉条设置情况由9犬产生的内力由分产生的内力1/Mg无拉条:靠'O05力版0.5qJ跨中有一道拉条拉条处负弯矩 1 ,2—41拉条与芟座间正弯知1 /640.625(7/-qj1 8 -三分点处各有一道拉条拉条勉鱼弯矩90 A拉条与支座间正弯矩1 J1360 %0.36797工巩产8 10.5”简支梁的跨中弯矩对X轴:Mx tnax =2fi/41-cos疗连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴:1喝TT77M二江二/sma- 32 32i/ _ qF，尸喻14zu 丁------------------------------------ ------------------------------ MU a64 64檩条的截面验算一强度、整体稳定、变形强度计算一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:对截面X 轴和y 轴的弯距;对两个形心主轴的有效净截面模量表示压应力）O截面1.2.3.4点正应力计算公式如下:瘵条在最大弯矩加上皿、 旅八二作用下引起截面正 应力符号如下图所示（正号表示拉应力，负号 A1xmax3(+)4(+) 1(-) ; 2(+)3(-)《4(+)Myrn ax变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
钢结构檩条计算演示
拉条、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条 可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直 线长度不超过15mm，后一种方法则需要通过斜垫 板或角钢与檩条连接。
连接角钢
屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造
实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接，檩托可 用角钢和钢板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应 少于2个，并沿檩条高度方向布置，见下图。设置 檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转，以 增强其整体稳定性。
适用于屋面坡度>1/3
适用于屋面坡度≤1/3
用于屋面的C型檁条
1.5.2
檩条的荷载和荷载组合
1．2×永久荷载+1．4×max{屋面均布活荷
载，雪荷载}；
1.2×永久荷载+1．4×施工检修集中荷载换算
值。 当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响 还应进行下式的荷载组合： 时，
1.0×永久荷载+1．4×风吸力荷载。
4
容许挠度[v]按下表取值
檩条的容许挠度限值 仅支承压型钢板屋面 （承受活荷载或雪荷载） 有吊顶 有吊顶且抹灰
l 150
l 240
l 360
1.5.5
檁条的构造要求
当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大6m时，应在檩条跨度三分点 处各设置一道拉条。
拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x
Wex、Wey—对两个形心主轴的有效截面模量； —梁的整体稳定系数，按规范规定 计算。
bx
变形计算 实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。 对卷边槽形截面的两端简支檩条：
5 qkyl v 384 EI x
对Z形截面的两端简支檩条 ：
4 q cos l 5 k v 384 EI x1
钢结构计算表格-檩条计算
一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm #VALUE!mm#VALUE!mm 4#VALUE!mm 3#VALUE!mm 32混凝土等级C208.08板厚h d 100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b 0300板托高度h t150b 1 =600b 2 =6001500mm150000mm 2#VALUE!mm 2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [b e *h d 2/(2*αE )+A*y]/A 0 =#VALUE!mm 混凝土截面惯性矩 I c = b e *h d 3/12=1.3E+08mm 4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0 = I c /αE + A c *(x-0.5h d )2/αE + I + A(y-x)2=#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm43#VALUE!mm 2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离x c = [b e *h d 2/(4*αE )+A*y]/A 0c=#VALUE!mm #VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重：#VALUE!kN/m板自重： 6.00kN/m2000mm)板托重：0.90kN/m #VALUE!kN/m 自重标准值 g 1：#VALUE!kN/m 施工荷载： 2.80kN/m 施工阶段弯矩设计值M #VALUE!kN.m (梁跨度：6000mm)施工阶段剪力设计值V #VALUE!kN 2钢梁抗弯强度设计#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4挠度计算考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A 0c = A c / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0c = I c /(2*αE ) + A c *(x c -0.5h d )2/(2*αE) + I + A(y-x c )2 =(平台梁间距：钢梁剪应力τ1max = v 1*s 1/I*t w =混凝土板截面面积A c = b e * h d =换算成钢截面的组合截面面积A 0=A c /αE +A =对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c b=αE *I 0 / (x - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0t = I 0 / (d-x) =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c tc = 2αE *I 0c / x c =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0b = I 0 / (H-x) =屋面檩条计算截面特征计算钢梁面积 A ＝b*t + h*s +B*T =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y t = [0.5b*t 2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T)] / A =钢梁截面特征计算：钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y b = h + t + T - y t =钢梁截面惯性矩 I= (b*t 3 + s*h 3 + B*T 3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(y t -0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-y t )2 =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 1 = I / y t =混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = h d + h t +y t =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c t = αE *I 0 / x=混凝土板计算宽度b e =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 2 = I / y b =组合截面特征计算：钢与混凝土弹性模量比αE =自重标准值 g 1k ：对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c bc =2αE *I 0c / (x c - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0tc= I 0c/ (d-x c) =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0bc = I 0c / (H-x c ) =钢梁上翼缘应力 M / r x *W 1 =钢梁下翼缘应力 M / r x *W 2 =△=5*g*l 4/(384*E*I)=#VALUE!mm < L/400 =15mm #VALUE!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重： 1.9kN/m 活荷载：15.6kN/m （活荷载：6kn/m 2)78.84kN.m 52.56kN22.1#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.2#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.3(略）2.4(略)3钢梁的剪应力#VALUE!mm 3#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4组合梁的挠度#VALUE!mm< L/400 =15mm #VALUE!τ＝V 1S 1/It w +V 2S o /I o T w =两个受力阶段的荷载对组合梁的钢梁产生的剪应力△＝5q k l 4/384EI o +5g k l 4/384EI o c =组合梁中由于混凝土收缩引起的内力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S 1=钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩S o =使用阶段弯矩设计值M 使用阶段剪力设计值V 组合梁的抗弯强度在垂直荷载作用下的正应力考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:σ0c tc =-(M 2g /W 0c tc +M 2q /W 0c t )=混凝土板顶面应力σ0c t =-M/W 0c t =混凝土板底面应力σ0c b =-M/W 0c b =钢梁上翼缘应力σ0t = -M 1/W 1+M 2/W 0t=钢梁下翼缘应力σ0b = -M 1/W 2+M 2/W 0b =σ0bc = -M 1/W 2+(M 2g /W 0bc +M 2q /W 0b )=钢梁下翼缘应力温度差产生的应力σ0c bc =-(M 2g /W 0c bc +M 2q /W 0c b )=混凝土板底面应力:钢梁上翼缘应力σ0tc = -M 1/W 1+(M 2g /W 0tc +M 2q /W 0t )=。
钢结构檩条设计PPT
体育馆屋顶的檩条长期暴露在自然环境中，需要采取有效的防腐和 防锈措施。
某工业厂房的檩条设计
1 2
承载力要求高
工业厂房通常需要安装大型设备，对屋顶的承载 力要求较高，因此檩条设计需要充分考虑承载能 力。
适应不同气候和环境
工业厂房可能位于各种不同的气候和环境中，檩 条设计需要根据实际情况进行适应性调整。
檩条在钢结构中的重要性
檩条是钢结构建筑中的主要承重构件 之一，它能够承受屋顶的重量和各种 外部载荷，保证建筑物的安全性和稳 定性。
檩条的设计还涉及到建筑物的保温、 隔热、防水等功能性需求，因此其设 计必须综合考虑多种因素。
02
檩条设计基础
檩条的分类
简支檩条
组合檩条
简支檩条是常见的檩条类型，其特点 是跨度较小，通常用于屋面支撑。
06
结论
檩条设计的未来发展方向
智能化设计
01
随着科技的发展，檩条设计将更加智能化，利用先进的技术和
算法，实现自动化和精准化的设计。
绿色环保
02
随着环保意识的提高，檩条设计将更加注重绿色环保，采用环
保材料和工艺，降低能耗和排放，实现可持续发展。
多元化和定制化
03
随着市场需求的变化，檩条设计将更加多元化和定制化，满足
3
经济性考虑
在满足承载力和防腐防锈要求的前提下，檩条设 计还需要考虑经济性，合理选用材料和工艺。
某桥梁的檩条设计
轻量化要求
桥梁的檩条需要尽量轻量 化，以减小桥梁的自重和 降低成本。
高强度和刚度
桥梁的檩条需要具备较高 的强度和刚度，以保证桥 梁的安全性和稳定性。
耐久性和可靠性
桥梁的檩条设计需要充分 考虑耐久性和可靠性，确 保桥梁长期稳定运行。
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?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
实腹式
热轧型钢 H型钢
截面形 式
格构式
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
轴方向的中间支点。此 中间支点的力需要传到刚 度较大的构件为此 ，需要在屋脊或檐口处设置斜 拉条和刚性撑杆 。
拉条和撑杆的布置
斜拉条
拉条 隅撑
屋面横向水平支撑
撑杆
檩条
拉条
屋面拉条布置
?当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向
相反。此时 Z形钢檀条的斜拉条需要设置在屋 脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。
?为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘
附近交替布置。
拉条、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条
可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直 线长度不超过 15mm，后一种方法则需要通过斜垫 板或角钢与檩条连接。
Y qy
X
q qx
q x ? q sin ? q y ? q cos ?
X
α
Y
q表示垂直向下重力荷载；α为屋面坡度
? Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：
Y
Y1
q
qy
q y ? q cos?? ? ? ?
当屋面坡度： θ
α
i>1/3
X1 q x ? q sin?? ? ? ?
X
α≈θ
X
檁条近似为沿x X1
384 EI x1
容许挠度 [v]按下表取值
檩条的容许挠度限值
仅支承压型钢板屋面
l
（承受活荷载或雪荷载）
150
l
有吊顶
240
l
有吊顶且抹灰
360
1.5.5 檁条的构造要求
?当檩条跨度大于 4m时，应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大 6m时，应在檩条 跨度三分点 处各设置一道拉条 。
?拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供 x
1.5.3 檩条的内力分析
?设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷
载作用下，沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作 用，属于双向受弯构件（与一般受弯构件不同） 。?在进行内力分析时，首先要把均布 Nhomakorabea载分解为沿
截面形心主轴方向的荷载分量 qx 、qy。
? C型檩条在荷载作用下计算简图如下：
当屋面坡度 i≤1/3时， qx值较小， 檁条近似为 单向受弯构 件。
ql 2 32
sin ?
My
?
qxl 2 64
?
ql 2 64
sin ?
拉条设置 情况 无拉条
跨中有一道 拉条
檩条的内力计算 表1-4
由 q x产生的内力
M y m ax
Vy m ax
1 8
q
xl
2
0.5q xl
拉条处负弯矩
1 32
q
x
l
2
拉条与支座间正弯矩
1 64
q
x
l
2
0.625 q xl
由 q y产生的内力
主轴方向单向受
弯。
α
qx θ Y Y1
当α=θ时
q = qy qx = 0
? 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:
Mxmax
?
1 8
q
y
l
2
?
1 ql 2 cos?
8
连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴：
qx
My
?
qxl 2 32
?
?因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区
或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横 拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的 刚性杆。
?拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于 10mm。
圆钢拉条可设在距檩条上翼缘 1／3腹板高度范围 内。
?当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用
自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附 近。
? 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，按规范规定 计算
? 变形计算 实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。 对卷边槽形截面的两端简支檩条：
5 qkyl 4 ? ?v?
384 EI x
对Z形截面的两端简支檩条 ：
5 qk cos? l 4 ? ?v?
M x max
Vx max
1 8
q
yl
2
0.5qyl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
三分点处各有 一道拉条
拉条处负弯矩
1 90
qxl 2
拉条与支座间正弯矩
1 360
qxl 2
0.367 q xl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
1.5.4 檩条的截面验算 —强度、整体稳定、变形
?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：
x
x
3(+) y 4(+) M xmax
x
qx x
3(-) y 4(+) M ymax
截面 1.2.3.4 点正应力计算公式如下：
? ? ? ? ?
1
?
?
M x max Wx 1
? M y max Wy 1
?
f
（最大压应力）
? ? ? ? ? 2 ?
? M x max Wx 2
?
M y max Wy 2
适用于屋面坡度>1/3 适用于屋面坡度≤1/3
用于屋面的C型檁条
1.5.2 檩条的荷载和荷载组合
?1．2×永久荷载 +1．4×max{屋面均布活荷
载，雪荷载 }；
?1.2×永久荷载+1．4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响 时，还应进行下式的荷载组合：
?1.0×永久荷载+1．4×风吸力荷载。
Mx ? My ? f Wenx Weny M x 、 M y ——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
?檩条在最大弯矩 M x max、M y max作用下引起截面
正应力符号如下图所示（正号表示拉应力，负
号表示压应力）。
qy y
1(-) 2(-)
y 1(-) 2(+)
?
f
? ? ? ? ? 3 ?
M x max Wx 3
? M y max Wy 3
?
f
? ? ? ? ? 4
?
M xmax Wx 4
?
M y max Wy 4
?
f
（最大拉应力）
? 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：
Mx ? My ? f
热轧型钢
H型钢
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
?实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中，卷边槽钢 (亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度 i≤1／ 3的情况。
?直边和斜卷边 z形檩条适用于屋面坡度 i>1／3的情
况。斜卷边 Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。做 成连续梁檩条时，构造上也很简单。