轻型房屋钢结构设计规范(6)

2019-08-31 19:00

图1 檩条搭接示意图 檩条间距应根据屋面材料、檩条供货规格按计算确定。 (二)檩条上的荷载

作用在檩条上的荷载有: 1.屋面材料和檩条的自重;

2.屋面均布活荷载(按水平投影计算),其标准值一般宜取0.5KN/m2;

3.屋面雪荷载和积灰荷载,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定采用,并应考虑在屋面天沟,阴沟,高低跨相接处等的荷载增大系数;

4.风荷载,可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定计算,也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》附录A的规定计算;

5.施工或检修集中荷载,其标准值至少应取1.0KNs,当施工荷载有可能超过上述荷载时,应按实际情况取用。

在设计时,可根据下列原则进行荷载效应组合: 1. 屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者中的较大值; 2. 积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑; 3. 施工或检修集中荷载不与屋面材料和檩条自重以外的其他荷载同时考虑。

(三)简支檩条的计算

檩条应按下列不同情况进行计算:

1.当正压力作用下即向下荷载作用下屋面能起阻止檩条失稳和扭转的作用时,可仅按下式计算实腹式檩条的强度,而无需计算其整体稳定性:

??MxMy??f WenxWeny (1)

式中 Mx,My──对截面主轴x轴和y轴的弯矩设计值; Wen,x轴和y轴的有效净截面模量; xWen──对主轴y f───钢材的强度设计值。

图2 实腹式檩条的主轴 2.当正压力作用下屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时,应按下列公式计算实腹式檩条的稳定: MyMx ????f ?bxWexWey式中 Wex,Wey───对主轴x和y轴的有效截面模量;

(2) ?bx───梁的整体稳定系数,按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》

的规定计算;

3.当屋面能阻止上翼缘侧向失稳和扭转时,在负压力作用下,即向上荷载作用下(如与风吸力组合时,风吸力大于向下作用荷载的情况),实腹式檩条的稳定性可由下列三种方法之一解决:

(3.1)第一种方法,按公式(2)计算; (3.2)第二种方法,设置拉杆或撑杆防止下翼缘扭转和侧向失稳,一般间距应不大于1.5m。 (3.3)第三种方法,即考虑屋面的弹性约束作用,按下列公式计算:

1?MxN?M?y ?????f ??y?WAWe?f1y?ex式中 Mx───对截面主轴x轴的弯矩设计值; N───作用于檩条的轴向压力设计值;

(3)

M?y───垂直荷载设计值引起的檩条自由翼缘(下翼缘)的侧向弯矩,当自由翼缘受拉时,M?y为零,

? M?y??My0

(4)

M?y0───忽略弹性约束影响的自由翼缘侧向弯矩, M?y0?2q?yly8 (5)

ly───拉条间的距离,当无拉条时为檩条跨度;

q?y───由于截面扭转和侧弯引起的作用于自由翼缘的等效侧向荷载设计值,

q?y?Khqx qx───垂直于主轴x轴的荷载设计值: (6)

Kh───系数,按表1计算 系数的计算公式 表1 截面类型 Kh值 作用方向 b2hta? 4Iuh与下翼缘伸出方向相同 剪力中心f h与下翼缘伸出方向相同 注:Iu为截面绕u─u轴的惯性矩 ?───考虑自由翼缘弹性约束影响的修正系数, ??1?0.225R 1?1.013R4Kly (7) R───将屋面弹性约束作用等代成作用于自由翼缘的侧向弹簧后,与弹簧K有关的系数 R?E───钢材的弹性模量;

?EIf1y4 (8)

If1y───自由翼缘加1/6腹板高度截面对主轴y轴的惯性矩;

K───侧向弹簧刚度,

?4?1???2h2?hd?e?h2? K???? 3EtCD???1 (9)

?───泊松比,取0.3

h───檩条截面高度;

hd───檩条腹板展开宽度,对直腹板取hd?h;

e───荷载的偏心矩,对Z形檩条为上翼缘螺钉中心至腹板中心的距离(表1中的a),对

槽形檩条为上翼缘螺钉中心至截面弯心的距离(表1中的f)

t───檩条厚度

CD───抗扭弹簧刚度

?11? CD???C?DACDC??? ??1 (10)

, CDA───将面板与檩条连接的连接件的等效抗扭刚度(Nm/m/rad) CDA?130n

(11)

, CDC───与面板抗弯刚度相应的抗扭刚度(Nm/m/rad) CDC?kEI1 S (12)

n───每米长度上檩条与面板连接的紧固件数目(面板每个肋上不得多于1个); k───系数,单跨面板可取2;连续面板可取; I1───每米宽度面板有效截面的截面惯性矩; S───檩条间距(m); Wex───檩条有效截面对主轴x轴的截面模量; Ae───檩条有效截面的截面积;

Wf1y───自由翼缘加1/6腹板高度截面对主轴y轴的截面模量;

?y───自由翼缘加1/6腹板高度截面的轴心受压杆件对主轴y轴的稳定系数,由长细

比?f1y按现行国家标准《钢结构设计规范》规定的a类曲线采用:

?f1y?lf1yif1y (13)

if1y───自由翼缘加1/6 腹板高度毛截面对主轴y轴的回转半径; lf1y───考虑屋面弹性约束作用后,自由翼缘的计算长度,

lf1y?0.7ly1?13.1R?1.6?0.125? 0≤R≤200 (14)

公式(11)的适用条件为:(1)连接紧固的面板单波翼缘宽度不得大于120mm,(2)面板的基板厚度不得小于0.66mm,(3)檩条紧固件至截面弯心的距离不得小于25mm。 4.当屋面不能阻止上翼缘侧向失稳和扭转时,在负压力作用下实腹式里头的稳定性应按下式计算:

??MyMxB???f

?bxWexWeyWM (15)

式中:B───双弯矩,对于简支檩条,可按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》

附录三附表3.5-1的公式计算 Wm───檩条截面的扇性模量。

在简支檩条中,上述所有公式中的Mx和My可按下表计算。

简支檩条的弯矩 表2 拉条设置情况 刚度最大主平面的弯矩 刚度最小主平面的弯矩 无拉条 有一根拉条 有二根拉条 注:qx、qy为作用在檩条上的荷载在两个主轴上的分量。 5.檩条垂直于屋面的挠度可按下式计算: 5qkxl4 ??????

384EIx (16)

式中 :qkx───檩条线荷载标准值垂直于屋面方法的分量; Ix───截面对平行于屋面坡向的x轴的毛截面惯性矩;

???───檩条的容许挠度值,仅承受压型钢板屋面时为l150。


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