輕型鋼結(jié)構(gòu)講義3課件

第三章

輕型屋面構(gòu)件

1§3.1輕型屋面的構(gòu)造形式3-1.1屋面材料輕型鋼結(jié)構(gòu)的屋面材料，宜采用輕質(zhì)高強(qiáng)、耐熱、防火、保溫和隔熱性能好、構(gòu)造簡單、施工方便、并能工業(yè)化生產(chǎn)的建筑材料。常用的屋面材料有纖維水泥波形瓦、加筋纖維水泥中波瓦、壓型鋼板、夾芯板、加氣混凝土屋面板、發(fā)泡水泥復(fù)合板（太空板）、塑料瓦、瓦楞鐵、黏土瓦、鋼絲網(wǎng)水泥波形瓦、預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦等輕型屋面材料。1.纖維水泥波形瓦此種屋面瓦自重0.20kN/m2，在國內(nèi)屬于廣泛采用的傳統(tǒng)性材料。具有自重輕、美觀、施工簡便等特點(diǎn)；除適用于工業(yè)和民用建筑的屋面材料外，還可以做墻體圍護(hù)材料。2纖維水泥波形瓦3

3.壓型鋼板壓型鋼板是采用鍍鋅鋼板、冷軋鋼板、彩色鋼板等作原料，經(jīng)輥壓冷彎成各種波形的壓型板；它具有輕質(zhì)高強(qiáng)、美觀耐用、施工簡便、抗震防火的特點(diǎn)，它的加工和安裝已經(jīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化、裝配化。目前國內(nèi)可生產(chǎn)幾十種截面規(guī)格的壓型鋼板，截面都呈波形，從2波到6波，板寬從550到930mm。壓型鋼板的重量為0.10～0.18kN/m2，分長尺和短尺兩種。一般長尺板的縱向可不搭接，適用于平坡的屋面。我國目前已編制了國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑壓型鋼板》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《壓型金屬板設(shè)計(jì)施工規(guī)程》，同時(shí)已被《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018—2002）正式列為指定的材料。54.夾芯板夾芯板是上下兩層為壓型鋼板，中間為保溫材料的雙層金屬板。

金屬板和中間的保溫材料（通常為苯板）采用膠接。但此種板存在呼吸現(xiàn)象，即隨著日出日落的溫度變化，金屬板與保溫層之間會(huì)逐漸脫離，導(dǎo)致受力性能大大降低。5.加氣混凝土屋面板板自重0.75～1.0kN/m2，是一種承重、保溫和構(gòu)造合一的輕質(zhì)多孔板材；以水泥（或粉煤灰、礦渣、砂）和鋁粉為原料，經(jīng)磨細(xì)、配料、澆注、切割并蒸壓養(yǎng)護(hù)而成。具有自重輕、保溫效能高，吸聲好等優(yōu)點(diǎn)。因系機(jī)械化工廠生產(chǎn)，板的尺寸準(zhǔn)確，表面平整，一般可直接在板上鋪設(shè)卷材防水，施工方便，目前國外多以這種板材作為屋面和墻體材料。6巖棉夾芯板7

6.發(fā)泡水泥復(fù)合板（太空板）這是由鋼邊框或預(yù)應(yīng)力混凝土邊框、鋼筋桁架、發(fā)泡水泥芯材、上下水泥面層（含玻纖網(wǎng)）復(fù)合而成，集承重、保溫、輕質(zhì)、隔熱、隔聲、耐火、耐久等優(yōu)良性能于一身的新型建筑板材。該板已編制成國家建筑標(biāo)準(zhǔn)圖02－ZG710，是輕鋼建筑中具有發(fā)展前途的一種屋面和墻體材料。3-1.2屋面建筑構(gòu)造1.屋面坡度屋面坡度與所采用的瓦型有關(guān)。坡度太大，瓦材容易下滑，屋面瓦材應(yīng)與檁條有較好的連接；坡度太小、屋面易滲漏，應(yīng)做好屋面防水處理。對(duì)于常用各種屋面瓦材較合理的屋面坡度，詳見下表，設(shè)計(jì)時(shí)可酌情選用。9發(fā)泡水泥復(fù)合板（太空板）10

常用的屋面材料和坡度

2.瓦（板）的固定和連接各種瓦與檁條的固定和連接應(yīng)使構(gòu)件受力良好，避免應(yīng)力集中，造成瓦（板）材開裂。序號(hào)屋面材料坡度標(biāo)志檁距（m）1纖維水泥小波瓦1/3～1/2.50.752纖維水泥中波瓦1/3～1/2.50.75，1.3（加筋）3纖維水泥大波瓦1/3～1/2.51.34瓦楞鐵1/6～1/30.755壓型鋼板1/6～1/4（短尺）1/20～1/10（長尺）按計(jì)算6鋼絲網(wǎng)水泥波形瓦1/31.57加氣混凝土屋面板1/12～1/88發(fā)泡水泥復(fù)合板1/8～1/203～4.5（或無檁）116.輕型屋面的保溫和隔熱上述各種屋面材料中，除加氣混凝土板、太空板和夾芯板外，其余的瓦材都不具有保溫和隔熱性能。在房屋中為了解決屋面的保溫和隔熱問題，常常會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造復(fù)雜、施工困難及加大屋蓋自重。§3-2壓型鋼板的計(jì)算3-2.1壓型鋼板的材料和截面形式壓型鋼板和用于檁條、墻梁的卷邊槽鋼及Z形鋼都屬于冷彎薄壁構(gòu)件。

壓型鋼板的原板按表面處理方法可分為鍍鋅鋼板、彩色鍍鋅鋼板和彩色鍍鋁鋅鋼板三種，其中鍍鋅鋼板主要用于組合樓板，彩色鍍鋅鋼板和彩色鍍鋁鋅鋼板則多用于屋面和墻面上。13彩色鍍鋅鋼板是目前工程實(shí)踐中采用最多的一種板，彩色鍍鋁鋅鋼板結(jié)合了鋅的抗腐蝕性好的特點(diǎn)和鋁的延展性好的特點(diǎn)，抗腐蝕能力更強(qiáng)，但價(jià)格稍貴。壓型鋼板的截面形式（板型）較多，下圖給出了幾種壓型鋼板的截面形式。圖（a）、（b）是早期的壓型鋼板板型，截面形式較為簡單，板和檁條、墻梁的連接采用鉤頭螺栓、自攻螺釘和拉鉚釘。當(dāng)作屋面板時(shí)，因板需要開孔，所以防水問題難以解決，目前應(yīng)用較少。（a）（b）（c）（e）（f）（d）14

圖（c）、（d）為帶加勁的板型，增加了板的截面剛度，用作墻板時(shí)加勁產(chǎn)生的豎向線條可增加墻板的美感。圖（e）、（f）是近年來用在屋面上的板型，其特點(diǎn)是板和板、板與檁條的連接通過支架咬合在一起，板無需開口，從而有效地解決了屋面防水、滲漏問題。

壓型鋼板板型的表示方法為YX波高－波距－有效覆蓋寬度，如YX75－200－600即表示波高為75mm，波距為200mm，板的有效覆蓋寬度為600mm的壓型鋼板，板的厚度需另外注明。壓型鋼板的截面根據(jù)其波形可分為：高波板：波高大于70mm，多用作屋面板；中波板：波高50～70mm，多用作樓面板及中小跨度的屋面板；低波板：波高小于50mm，多用作墻面板。

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因此，在其強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算公式中截面特性一般以有效截面為準(zhǔn)。兩縱邊均與腹板相連，或一縱邊與腹板相連、另一縱邊與中間加勁肋相鄰的受壓翼緣，可按加勁板件確定其有效寬厚比；有一縱邊與邊加勁肋相鄰的受壓翼緣，可按部分加勁板件確定其有效寬厚比。

中間加勁肋和邊加勁肋要起到加勁肋的作用就必須具有一定的剛度。b1bsbsbsb邊加勁肋中間加勁肋子板件hθ邊加勁肋：

且：

且：

中間加勁肋：

如圖所示，

17式中：Ies：邊加勁肋截面對(duì)其自身平行于被加勁板件截面之重心軸的慣性距；Iis：中間加勁肋截面對(duì)其自身平行于被加勁板件截面之重心軸的慣性距；bs：子板件的寬度；b：邊加勁板件的寬度；t：板件的厚度。3-2.3壓型鋼板的計(jì)算壓型鋼板作屋面時(shí)，當(dāng)采用單層構(gòu)造時(shí)，永久荷載僅為壓型鋼板的自重；當(dāng)為雙層板構(gòu)造時(shí)，作用在下層壓型鋼板上的永久荷載除其自重外，還包括夾在兩層壓型鋼板間的保溫材料的重量。壓型鋼板屋面所承受的可變荷載有屋面均布活荷載、雪荷載、積灰荷載和風(fēng)荷載。18設(shè)計(jì)屋面板和檁條時(shí)，還應(yīng)考慮另一可變荷載，即施工或檢修集中荷載（人和小工具的重力），其標(biāo)準(zhǔn)值為1kN，作用于壓型鋼板跨中。有時(shí)還需考慮偶然荷載，如地震作用、爆炸或其它意外荷載。設(shè)計(jì)或選用屋面壓型鋼板時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況計(jì)入相應(yīng)荷載進(jìn)行荷載效應(yīng)組合，主要考慮下列荷載組合：

①永久荷載設(shè)計(jì)值+可變荷載設(shè)計(jì)值；其中屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，積灰荷載應(yīng)與均布活荷載或雪荷載中的較大值同時(shí)考慮。組合時(shí)還要考慮是由永久荷載效應(yīng)起控制作用還是由可變荷載效應(yīng)起控制作用而采用不同的永久荷載分項(xiàng)系數(shù)。因施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時(shí)考慮，故需考慮：19

式中σ：按有效截面算得的最大彎曲應(yīng)力；Mmax：按荷載設(shè)計(jì)值算得的最大彎矩；We：有效截面抵抗矩；f：鋼材抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。壓型鋼板腹板的剪應(yīng)力應(yīng)符合下列公式的要求：當(dāng)h/t<100時(shí)：

當(dāng)h/t≥100時(shí)：

式中τ：腹板的平均剪應(yīng)力（N/mm2）；τcr：腹板的剪切屈曲臨界剪應(yīng)力；h/t：腹板的高度比。(a)

(b)

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壓型鋼板施工期間，可能出現(xiàn)較大的支座反力或集中荷載，由于壓型鋼板的腹板厚度較薄，在局部集中荷載作用下，可能出現(xiàn)一種稱之為壓跛的現(xiàn)象。腹板壓跛涉及因素較多，很難用理論精確分析。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得到驗(yàn)算腹板局部受壓承載力的公式：式中R：支座反力；Rw：一塊腹板的局部受壓承載力設(shè)計(jì)值；：系數(shù)，中間支座＝0.12，端部支座＝0.06；t：腹板厚度（mm）；lc：支座處的支承長度，10mm<lc<200mm，端部支座可取lc＝10mm；θ：腹板傾角（45°≤θ≤90°）22壓型鋼板同時(shí)承受彎矩M和支座反力R的截面，應(yīng)滿足下列要求：式中：Mu：截面的彎曲承載力設(shè)計(jì)值，壓型鋼板同時(shí)承受彎矩M和剪力V的截面，應(yīng)滿足下列要求：式中：Vu：腹板的抗剪承載力設(shè)計(jì)值，

τcr按公式（a）、（b）計(jì)算。在壓型鋼板的一個(gè)波距上作用集中荷載F時(shí)，可按下式將集中荷載F折算成沿板寬方向的均布線荷載qre，并按qre進(jìn)行單個(gè)波距或整塊壓型鋼板有效截面的彎曲計(jì)算。232.墻板：1/150；3.樓板：1/200。僅作模板使用的壓型鋼板上的荷載，除自重外，尚應(yīng)計(jì)入濕鋼筋混凝土樓板重和可能出現(xiàn)的施工荷載。

如施工中采取了必要的措施，可不考慮澆注混凝土的沖擊力，撓度計(jì)算時(shí)可不計(jì)施工荷載。

3-2.4壓型鋼板的構(gòu)造壓型板腹板與翼緣水平面間的夾角θ不宜小于45°。屋面、墻面壓型鋼板的基材厚度宜取0.4～1.6mm，用作樓面模板的壓型鋼板厚度不宜小于0.5mm，壓型鋼板宜采用長尺板材，以減少板長方向之搭接。壓型鋼板長度方向的搭接端必須與支承構(gòu)件（如檁條、墻梁等）有可靠的連接，搭接部位應(yīng)設(shè)置防水密封膠帶，搭接長度不宜小于下列限值：25波高≥70mm的高波屋面壓型鋼板：350mm；波高<70mm的中、低波屋面壓型鋼板：屋面坡度≤1/10時(shí)，250mm，屋面坡度>1/10時(shí)，200mm；墻面壓型鋼板：120mm。屋面壓型鋼板側(cè)向可采用搭接式、扣合式或咬合式等連接方式。如圖所示。當(dāng)側(cè)向采用搭接式連接時(shí)，一般搭接一波，特殊要求時(shí)可搭接兩波。搭接處用連接件緊固，連接件應(yīng)設(shè)置在波峰上，連接件應(yīng)采用帶有防水密封膠墊的自攻螺釘。高波壓型鋼板，連接件間距一般為700～800mm；低波壓型鋼板，連接件間距一般為300～400mm。咬邊主導(dǎo)風(fēng)向（a）搭接式

（b）扣合式

（c）咬合式26§3-3檁條的設(shè)計(jì)屋蓋中檁條用鋼量所占比例較大，因此合理選擇檁條形式、截面和檁條間距，以減少檁條用鋼量，對(duì)減輕屋蓋重量、節(jié)約鋼材具有很大意義。3-3.1檁條的形式

檁條通常是雙向受彎構(gòu)件，其截面形式可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。當(dāng)檁條跨度不超過9m時(shí)，一般采用實(shí)腹式檁條；當(dāng)檁條跨度大于9m時(shí)，采用格構(gòu)式檁條。實(shí)腹式檁條常采用的截面形式有槽鋼、H型鋼、以及冷彎薄壁型鋼，截面形式如圖所示。（a）（b）（c）（d）（e）29圖(a)為普通熱軋槽鋼或輕型熱軋槽鋼截面，其制作、運(yùn)輸和安裝均較簡便，但因板件較厚，用鋼量較大，目前應(yīng)用較少。圖(b)為高頻焊接H型鋼截面，具有抗彎性能好的特點(diǎn)，適用跨度較大，但與剛架或屋架的連接構(gòu)造復(fù)雜。圖(c)、(d)、(e)是冷彎薄壁型鋼截面，用鋼量省，其跨度一般不超過6m，在工程中應(yīng)用廣泛。

卷邊槽鋼（亦稱C形鋼）檁條適用于屋面坡度i≤1/3的情況，直卷邊和斜卷邊Z形檁條適用屋面坡度i>1/3的情況。下?lián)问狡矫骅旒苁娇崭故礁駱?gòu)式檁條的截面形式30下?lián)问綑_條的上弦宜選用方（矩形）管或卷邊槽鋼，下弦可采用方管、槽鋼、或圓鋼，撐桿多采用方管，撐桿常設(shè)于檁條跨間三分點(diǎn)處。平面桁架式檁條可以所有構(gòu)件都采用冷彎薄壁型鋼，也可以上弦桿和端壓豎桿采用冷彎薄壁型鋼、其他桿采用圓鋼。前者平面外剛度大，適用于大檁距、大荷載的鋼筋混凝土屋面；后者適用于檁距較小的鋼筋混凝土屋面和大檁距的輕型屋面。空腹式檁條由上、下弦桿的角鋼和綴板相焊組成。其主要特點(diǎn)是用鋼量省，與冷彎薄壁型鋼檁條的用鋼量十分接近。h立撐上弦桿下弦桿hh31但空腹式檁條側(cè)向剛度差，需由瓦材和拉條來保證。冷彎薄壁型鋼檁條的出現(xiàn)，使空腹式檁條已淡出實(shí)際工程。3-3.2檁條的計(jì)算檁條承受的永久荷載包括屋面材料自重（如防水層、保溫層、隔熱層等）、拉條、撐桿及檁條結(jié)構(gòu)自重，有時(shí)存在懸掛物的重量。檁條承受的可變荷載與屋面板類似，包括屋面均布活荷載、雪荷載、積灰荷載和風(fēng)荷載。

荷載組合同壓型鋼板一樣，考慮三種組合。設(shè)計(jì)檁條時(shí)，應(yīng)考慮施工或檢修集中荷載（人和小工具的重力），其標(biāo)準(zhǔn)值為1kN，作用于檁條的跨中。

可將此集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值換算成為2×1.0/sl(kN/m2)的等效均布荷載。拉條32s為檁條水平投影間距(m)，l為檁條跨度（m）。1.實(shí)腹式檁條的內(nèi)力分析設(shè)置在坡屋面上或剛架斜梁上的檁條在豎向均布荷載作用下，沿截面兩個(gè)形心主軸方向存在彎矩作用，屬于雙向受彎構(gòu)件，如圖所示。若荷載偏離截面的彎曲中心，還將受到扭矩的作用，因而必須考慮彎扭雙力矩的影響。但是，在實(shí)際工程中，由于屋面板與檁條的連接能阻止檁條的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，故設(shè)計(jì)時(shí)可不考慮雙力矩的影響，而按雙向受彎構(gòu)件計(jì)算。x1x1yyy1y1xxθqqyqx0=θ－xxyqqyyqx0=qxy0=xyxqqy(a)(b)(c)33在進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，首先把均布荷載q分解為沿截面形心主軸方向的荷載分量qx、qy，如上圖所示。荷載分量為：式中：0：線荷載q的作用線與截面主軸y軸間的夾角，對(duì)于卷邊槽鋼檁條，0＝；對(duì)于卷邊Z形鋼檁條，0＝|－θ|。：屋面坡度角；θ：截面主軸x軸與平行于屋面的x1軸間的夾角。對(duì)設(shè)有拉條的簡支檁條（或墻梁），由qx、qy引起的彎矩My、Mx按下表計(jì)算。計(jì)算My時(shí)，將拉條作為側(cè)向支承點(diǎn)，按連續(xù)梁計(jì)算。對(duì)于多跨連續(xù)梁，計(jì)算Mx時(shí)，不考慮活荷載的不利組合，跨中和支座彎矩都近似取。34

檁條（墻梁）的內(nèi)力計(jì)算

檁條形式拉條設(shè)置由qy產(chǎn)生的彎矩Mx

由qx產(chǎn)生的彎矩My單跨簡支檁條無拉條跨中有一道拉條三分點(diǎn)處各有一道拉條雙跨連續(xù)檁條無拉條每跨跨中有一道拉條352.實(shí)腹式檁條的計(jì)算如果屋面板材與檁條有牢固的連接，即用自攻螺釘、螺栓、拉鉚釘和射釘?shù)扰c檁條牢固連接，且屋面板材有足夠的剛度（例如壓型鋼板），就可認(rèn)為能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭曲，可不驗(yàn)算其穩(wěn)定性，僅計(jì)算其強(qiáng)度。

屋面能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)作用的實(shí)腹式檁條的強(qiáng)度可按下式計(jì)算：式中：Mx、My：對(duì)截面x軸和y軸的彎矩；Wenx、Weny：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效凈截面模量。對(duì)屋面板材與檁條未牢固連接的情況，例如卡固在檁條支架上的壓型鋼板（扣板），板材在使用狀態(tài)下可自由滑動(dòng)，即屋面板材與檁條未牢固連接，不能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，此時(shí)需計(jì)算其穩(wěn)定性。36

屋面不能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)的實(shí)腹式檁條的穩(wěn)定性可按下式計(jì)算：式中：Wex、Wey：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效截面模量；

bx：梁的整體穩(wěn)定系數(shù)。

當(dāng)檁條為熱軋型鋼時(shí)，強(qiáng)度公式中采用凈截面，穩(wěn)定公式中采用毛截面，同時(shí)還要引入截面塑性發(fā)展系數(shù)。受壓下翼緣將產(chǎn)生側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，雖然與屋面牢固連接的上翼緣對(duì)受壓下翼緣的失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)有一定的約束作用，但受力較復(fù)雜。仍需按上式驗(yàn)算其穩(wěn)定性。實(shí)腹式檁條在風(fēng)荷載作用下，下翼緣受壓，37針對(duì)風(fēng)荷載作用情況，《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定與此略有出入，它考慮屋面板對(duì)檁條整體失穩(wěn)的約束作用，能更好反映檁條的實(shí)際性能，受壓下翼緣的穩(wěn)定性應(yīng)按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》附錄E的規(guī)定計(jì)算。但當(dāng)屋面不能阻止上翼緣側(cè)移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，受壓下翼緣的穩(wěn)定性應(yīng)按上式計(jì)算。當(dāng)采取可靠措施能阻止檁條截面扭轉(zhuǎn)時(shí)，可僅計(jì)算其強(qiáng)度。在強(qiáng)度和穩(wěn)定計(jì)算公式中截面模量都采用有效截面模量，其值應(yīng)按《GB50018》規(guī)范的規(guī)定計(jì)算。但是檁條是雙向受彎構(gòu)件，翼緣的正應(yīng)力分布為非均勻分布，確定其有效寬度的計(jì)算比較復(fù)雜。

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對(duì)于和屋面板牢固連接并承受重力荷載的卷邊槽鋼、Z形鋼檁條，經(jīng)過分析得出翼緣全部有效的范圍如下，可供設(shè)計(jì)參考。當(dāng)h/b≤3.0時(shí)，當(dāng)3.0<h/b≤3.3時(shí)，式中h、b、t：分別為截面高度、翼緣寬度和板件厚度?！禛B50018》規(guī)范所附卷邊槽鋼和卷邊Z形鋼規(guī)格多數(shù)都在上述范圍之內(nèi)。需要注意的是這兩種截面的卷邊寬度應(yīng)符合《GB50018》的規(guī)定。

如果所選截面不符合上兩式的要求，應(yīng)先求截面的有效面積，然后按有效截面進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。實(shí)腹式檁條應(yīng)驗(yàn)算垂直于屋面方向的撓度。對(duì)卷邊槽形截面的兩端簡支檁條，應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算：39式中：qky：沿y軸作用的分荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Ix：對(duì)x軸的毛截面慣性距；E：鋼材的彈性模量；l：檁條的跨度；[v]：檁條的容許撓度值，按規(guī)范確定。對(duì)卷邊Z形截面的兩端簡支檁條，應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算：式中：：屋面坡度；qk：檁條線荷載標(biāo)準(zhǔn)值；Ix1：Z形截面對(duì)平行于屋面的形心軸的毛截面慣性距。xxyqqyyqx0=x1x1yyy1y1xxθqqyqx0=θ－40

3.平面格構(gòu)式檁條的內(nèi)力分析假定各節(jié)點(diǎn)均為鉸接，不考慮次應(yīng)力的影響，將上弦桿的均布荷載q換算為節(jié)點(diǎn)荷載P（P＝qa），如虛線所示，按一般桁架原理，計(jì)算各桿件的軸心力。上弦桿由均布荷載產(chǎn)生彎矩Mx和My，y軸垂直于屋面?？山频匕聪铝幸?guī)定采用：①計(jì)算My時(shí)，拉條可作為側(cè)向支承點(diǎn)。計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，支承點(diǎn)處的My可按下式計(jì)算：計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)，My可取側(cè)向支承點(diǎn)間全長范圍內(nèi)的最大彎矩。ahqPPPP0.5P4Pxxyqxqyqy如圖所示，41

②節(jié)點(diǎn)和跨中處：式中：l1：側(cè)向支承點(diǎn)間的距離；a：上弦的節(jié)間長度；qy：垂直于屋面方向的均布荷載分量；qx：平行于屋面方向的均布荷載分量。

平面格構(gòu)式檁條的下弦桿和腹桿均為軸心受力構(gòu)件。4.平面格構(gòu)式檁條的計(jì)算平面格構(gòu)式檁條(包括桁架式和下?lián)问?上弦受力情況復(fù)雜，一般除了軸心力N和彎矩Mx、My以外，還有雙力矩的影響，為了簡化計(jì)算，對(duì)N、Mx、My的計(jì)算作了上述規(guī)定，使之包絡(luò)雙力矩的影響。平面格構(gòu)式檁條上弦的強(qiáng)度按下式計(jì)算：42

平面格構(gòu)式檁條上弦的穩(wěn)定性按下式計(jì)算：式中：min：軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)構(gòu)件的最大長細(xì)比采用；Mx、My：對(duì)檁條上弦截面主軸x和y的彎矩，y軸垂直于屋面。Wenx、Weny：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效凈截面模量；Wex、Wey：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效截面模量。

當(dāng)上弦桿為熱軋型鋼時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中采用凈截面，穩(wěn)定計(jì)算公式中采用毛截面。平面格構(gòu)式檁條端部主要受壓腹桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以0.85的折減系數(shù)。43

當(dāng)風(fēng)荷載作用下平面格構(gòu)式檁條下弦受壓時(shí)，下弦應(yīng)采用型鋼，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性可按下式計(jì)算：

當(dāng)下弦桿為熱軋型鋼時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中采用凈截面，穩(wěn)定計(jì)算公式中采用毛截面。平面格構(gòu)式檁條受壓弦桿在平面內(nèi)的計(jì)算長度應(yīng)取節(jié)間長度，平面外的計(jì)算長度應(yīng)取側(cè)向支承點(diǎn)的距離（布置在弦桿處的拉條可作為側(cè)向支承點(diǎn)），腹桿在平面內(nèi)、外的計(jì)算長度均取節(jié)點(diǎn)間幾何長度。端壓腹桿的長細(xì)比不得大于150。

平面格構(gòu)式檁條的高跨比一般取1/12~1/20，滿足此條件的平面格構(gòu)式檁條毋需進(jìn)行撓度計(jì)算。強(qiáng)度：穩(wěn)定性：44

3-3.3檁條的構(gòu)造

檁條端部與屋架、剛架的連接應(yīng)能阻止檁條端部截面的扭轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)檁條的整體穩(wěn)定性。實(shí)腹式檁條可采用角鋼檁托與屋架、剛架相連接，如圖所示。檁條與檁托的連接螺栓不應(yīng)少于兩個(gè)，并應(yīng)沿檁條高度方向布置。當(dāng)檁條高度較?。ㄐ∮?20mm），排列兩個(gè)螺栓有困難時(shí)，也可改為沿檁條長度方向設(shè)置。H型鋼檁條，當(dāng)截面高度小于200mm時(shí)，可直接用螺栓與屋架、剛架連接，如圖（a）所示，當(dāng)截面高度大于200mm時(shí)，需將型鋼檁條下翼緣切去半肢設(shè)檁托與屋架相連，如圖（b）所示。

111－1≥200mm<200mm(a)(b)45

螺栓直徑取M12~M16，常用的為M12。

為減小檁條在使用期間和施工過程中的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，必要時(shí)應(yīng)在檁條之間設(shè)置拉條和撐桿。拉條和撐桿的布置應(yīng)根據(jù)檁條的跨度、間距、截面形式和屋面坡度按下列規(guī)定采用：①當(dāng)檁條跨度l≤4m時(shí)，通常可不設(shè)拉條和撐桿；②當(dāng)檁條跨度4m<l<6m時(shí)，可僅在檁條跨中設(shè)一道拉條；③當(dāng)檁條跨度l>6m時(shí)，宜在檁條跨間三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條；④當(dāng)檁條跨度l＝6m時(shí)，若荷載較小，可僅在檁條跨中設(shè)一道拉條，若荷載較大，可在檁條跨間三分點(diǎn)處各設(shè)置一道拉條。設(shè)拉條的目的就是為檁條提供側(cè)向支承點(diǎn)。46拉條支撐點(diǎn)的力需傳到剛度較大的構(gòu)件上，為此，需在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿。

當(dāng)檁條為卷邊槽鋼時(shí)，橫向力指向斜下方，斜拉條應(yīng)布置在屋脊處，如圖(a)、(b)所示，當(dāng)檁條為Z形鋼時(shí)，橫向力指向上方，斜拉條應(yīng)布置在屋檐處，如圖（c）所示。

以上論述適用無風(fēng)荷載或風(fēng)荷載小于重力荷載的情況。當(dāng)風(fēng)吸力超過屋面永久荷載時(shí)，橫向力的指向和上述相反，此時(shí)Z形鋼的斜拉條應(yīng)布置在屋脊處，而卷邊槽鋼檁條的斜拉條和撐桿則需設(shè)在屋檐處。拉條拉條斜拉條斜拉條(c)撐桿撐桿屋脊屋脊拉條撐桿斜拉條屋檐(b)(a)

l>6m4m<l<6m47

為了兼顧兩種情況，在風(fēng)荷載較大的地區(qū)，在屋脊和屋檐處都應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐桿。拉條和撐桿的截面應(yīng)按計(jì)算確定。將其所連接的檁條視為連續(xù)梁，拉條視為其支座，檁條在實(shí)際承受的線荷載的坡向分量作用下的支座反力即為拉條內(nèi)力。圓鋼拉條直徑不小于10mm，拉條可設(shè)在距檁條上翼緣1/3腹板高度范圍內(nèi)，拉條宜設(shè)在下翼緣附近，為了兼顧有風(fēng)無風(fēng)兩種情況，可在上、下翼緣附近交替布置。撐桿可以采用鋼管、方鋼或角鋼做成，通常按壓桿的剛度要求[λ]≤200