輕型門式剛架結構-剛架設計之檁條和墻梁的設計

鋼結構專業(yè)課件檁條和墻梁設計—桁架式檁條設計桁架式檁條可采用平面桁架式，平面桁架式檁條應設置拉條體系。平面桁架式檁條的計算，應符合下列規(guī)定：1、所有節(jié)點均應按鉸接進行計算，上、下弦桿軸向力應按下式計算：對上弦桿應計算節(jié)間局部彎矩，應按下式計算：腹桿受軸向壓力應按下式計算：檁條和墻梁設計—桁架式檁條設計2、在重力荷載作用下，當屋面板能阻止檁條側向位移時，上、下弦桿強度驗算應符合下列規(guī)定：1）上弦桿的強度應按下式驗算：2）下弦桿的強度應按下式驗算：3）腹桿應按下列公式驗算：強度

穩(wěn)定檁條和墻梁設計—桁架式檁條設計3、在重力荷載作用下，當屋面板不能阻止檁條側向位移時，應按下式計算上弦桿的平面外穩(wěn)定：檁條和墻梁設計—桁架式檁條設計4、在風吸力作用下，下弦桿的平面外穩(wěn)定應按下式計算：鋼結構專業(yè)課件檁條和墻梁設計—拉條設計拉條的作用是防止檁條側向變形和扭轉，并且提供x軸方法的中間支點。此中間支點的力需要傳到剛度較大的桿件。1、拉條通常采用圓鋼，圓鋼直徑不宜小于10毫米，按軸心受拉計算。圓鋼拉條可設在距檁條翼緣1/3腹板高度的范圍內。2、撐桿是既能承受拉力又能承受壓力的構件，撐桿按軸壓桿控制其長細比不大于220，通常采用鋼管、方管或角鋼做成。3、檁條之間的拉條和撐桿應直接連于檁條腹板上，并采用普通螺栓連接，斜拉條端部宜彎折或設置墊塊。檁條和墻梁設計—拉條設計4、實腹式檁條跨度不宜大于12m,當檁條跨度大于4m時，宜在檁條間跨中位置設置拉條或撐桿；當檁條跨度大于6m時，宜在檁條跨度三分點處各設一道拉條或撐桿；當檁條跨度大于9m時，宜在檁條跨度四分點處各設一道拉條或撐桿。斜拉條和剛性撐桿組成的桁架結構體系應分別設在檐口和屋脊處當構造能保證屋脊處拉條互相拉結平衡，在屋脊處可不設斜拉條和剛性撐桿。5、當單坡長度大于50m,宜在中間增加一道雙向斜拉條和剛性撐桿組成的桁架結構體系。鋼結構專業(yè)課件檁條和墻梁設計—墻梁設計輕型墻體結構的墻梁宜采用卷邊C形或卷邊Z形的冷彎薄壁型鋼或高頻焊H型鋼，兼做窗框的墻梁和門框等構件宜采用卷邊C形冷彎簿壁型鋼或組合矩形截面構件。墻梁的荷載組合（1）組合1:1.2×豎向永久荷載+1.4×水平風壓力荷載（2）組合2:1.2×豎向永久荷載+1.4×水平風吸力荷載檁條和墻梁設計—墻梁設計墻梁的截面設計(1)單側掛墻板的墻梁，在承受朝向面板的風壓時，強度計算：當墻板底部端頭自承重時，Vxmax取0.檁條和墻梁設計—墻梁設計（2）單側掛墻板的墻梁，在承受風吸力時，需進行穩(wěn)定計算：按現(xiàn)行國家標準《冷彎型鋼結構技術規(guī)范》GB50018的規(guī)定計算檁條和墻梁設計—墻梁設計(3)雙側掛墻板的墻梁，同單側掛板一樣要進行風壓和風吸力作用下的強度計算：當有一側墻板底部端頭自承重時,My及Vxmax都取0鋼結構專業(yè)課件檁條和墻梁設計—實腹式檁條設計檁條的有效截面特性—寬厚比依據(jù)卷邊C形薄壁型鋼和卷邊形薄壁型鋼的簡化相關公式及卷邊寬度要求。得出截面全部有效的范圍如下：強度計算

當屋面能阻止檁條失穩(wěn)和扭轉時，只做強度計算，不需穩(wěn)定計算。檁條和墻梁設計—實腹式檁條設計

整體穩(wěn)定計算當屋面不能阻止條失穩(wěn)和扭轉時，應按下式計算條的穩(wěn)定性：式中：Mx、My對截面主軸y軸的彎矩設計值(N·mm)Wex、Wey對截面主軸下x,y軸的有效凈截面模量(對冷彎薄壁型鋼)或凈截面模量(對熱軋型鋼—梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，冷彎薄壁型鋼構件按現(xiàn)行國家標準《冷彎型鋼結構技術規(guī)范》GB50018,熱型鋼構件按現(xiàn)行國家標準鋼結構設計標準》GB50017的規(guī)定計算檁條和墻梁設計—實腹式檁條設計在風吸力作用下翼緣受壓

受壓下翼緣的穩(wěn)定性應按現(xiàn)行國家標準

《冷彎型鋼結構技術規(guī)范》GB50018的規(guī)定

計算

：當受壓下翼緣有內襯板約束能防止檁條截面扭轉時，整體穩(wěn)定性可不做計算。

檁條和墻梁設計—實腹式檁條設計檁條的變形計算（垂直于屋面方向）C形截面，兩端簡支Z形截面，兩端簡支注意：

(1)檁條兼做屋面橫向水平支撐壓桿和縱向系桿時，條長細比不應大于200兼做壓桿、縱向系桿的條應按壓彎構件計算[v]為條撓度容許值：僅支撐壓型鋼板的屋面(承受活荷載或雪荷載時v=/150尚有吊頂時，v=1/240鋼結構專業(yè)課件壓型鋼板設計特點自重輕、強度高、剛度較大、抗震性能較好、施工安裝方便，易于維護更新，便于商品化、工業(yè)化生產(chǎn)的特點。具有簡潔、美觀的外觀，豐富多彩的色調以及靈活的組合方式，是一種較為理想圍護結構用材。制作壓型鋼板是將薄鋼板(彩色薄鋼板)經(jīng)輥壓冷彎成V型、U型、W型等類似形狀，用于建筑屋面、墻面和樓板的建筑材料。壓型鋼板設計按壓型鋼板根據(jù)波高分1、低波板(波高<30mm)2、中波板(波高為30~70mm)3、高波板(波高>70mm)波高越高，截面的抗彎剛度就越大，承受的荷載也就越大。屋面板一般選用中波板和高波板，中波在實際采用的最多。墻板常采用低波板，因高波板中波板的裝飾效果較差，一般不在墻板中采用。壓型鋼板材料:Q215和Q235鋼,工程中多用Q235A鋼板的厚度:0.4~1.6mm壓型鋼板設計壓型鋼板的側向連接方式(a)搭接式；(b)扣合式；(c)咬合式按壓型鋼板的側向連接方式分：1、搭接式2、扣合式3、咬合式壓型鋼板設計按表面處理方法分類：1、鍍鋅鋼板（適用于組合樓板）2、彩色鍍鋅鋼板（適用于屋面和墻面）3、彩色鍍鋁鋅鋼板（適用于屋面和墻面）鍍鋅鋼板適用于組合樓板，一般在板的側面壓制有扎眼，以便利澆筑的混凝土結合共同工作。彩色鍍鋅鋼板和彩色鍍鋁鋅鋼板用于屋面和墻面上，涂層有很好的附著力，避免了鋼材的銹蝕，通常使用年限可達15~30年，并目彩色涂層提供了很好的建筑外觀效果壓型鋼板具有單位重量輕、強度高、抗震性能好、施工簡便、外形美觀等優(yōu)點，是良好的建筑材料和構件壓型鋼板設計壓型鋼板的構造：1、壓型鋼板的腹板與翼緣水平面之間的夾角不宜小于45度2、壓型鋼板縱向連接(高波屋面壓型鋼板)。壓型鋼板長度連接高波屋面壓型鋼板，接長度不宜小于350mm;當屋面坡度小于等于1/10時，接長度不宜小于250mm;當屋面坡度大于等于1/10時，接長度不宜小于200mm;且在搭接處兩層鋼板間須涂密封膠帶，有利于屋面防水；墻面低波壓型鋼板搭接長度不宜小于120mm壓型鋼板設計3、壓型鋼板側向連接要求:搭接寬度應視壓型鋼板形狀、規(guī)格而定，一般接1個波，特殊要求時可以搭接2個波，搭接方向應與主導風向一致用連接件緊固，連接件應設置在波峰上，并應采用帶有防水密封膠墊的自攻螺釘。壓型鋼板長度連接

對于高波壓型鋼板，連接件間距

一般為700~800mm;

對于低波壓型鋼板，連接件間距一般為300~400mm

鋼結構專業(yè)課件壓型鋼板設計壓型鋼板的幾何特性：壓型鋼板設計永久荷載當屋面板為單層壓型鋼板構造時，永久荷載僅為壓型鋼板的自重。當為中間設置玻璃棉保溫層的雙層板構造時，作用在底板(也就是下層壓型鋼板)上的永久荷載除其自重外，還需要考慮保溫材料和龍骨的重量?？勺兒奢d雪荷載、屋面均布活荷載、集中荷載、積灰荷載、風荷載和屋面檢修荷載（1kN的集中荷載），如果大于1kN，應按實際情況取用。壓型鋼板的荷載：壓型鋼板設計壓型鋼板的荷載組合：計算壓型鋼板內力：

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