(28)--第二章第三讲钢结构设计.ppt

1n 2.4.1 2.4.1 檩檩条的截面形式条的截面形式n 2.4.2 2.4.2 檩檩条荷载和荷载组合条荷载和荷载组合n 2.4.3 2.4.3 檩檩条内力分析条内力分析 n 2.4.4 2.4.4 檩檩条截面选择条截面选择n 2.4.5 2.4.5 檩檩条强度计算条强度计算n 2.4.6 2.4.6 檩檩条整体稳定计算条整体稳定计算n 2.4.7 2.4.7 檩檩条变形计算条变形计算n 2.4.8 2.4.8 檩檩条的构造条的构造第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条2 实腹式实腹式格构式格构式普通或热轧型钢普通或热轧型钢冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢平面桁架式平面桁架式空间桁架式空间桁架式空腹式空腹式2.4.1 2.4.1 2.4.1 2.4.1 檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式荷载较大或跨度大于荷载较大或跨度大于9m9m；构造复杂，侧向刚度低，用钢量较少。；构造复杂，侧向刚度低，用钢量较少。用钢量少，但拼接和焊接用钢量少，但拼接和焊接量大，侧向刚度较差。量大，侧向刚度较差。第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条3 实腹式檩条的截面形式实腹式檩条的截面形式:热轧槽钢热轧槽钢 高频焊接高频焊接H H型钢型钢制作、安装简单，用钢量省，应制作、安装简单，用钢量省，应用广泛用广泛板件较厚板件较厚,抗弯性能好，抗弯性能好，用钢量大用钢量大,较少采用较少采用卷边卷边C C型钢型钢 卷边卷边Z Z型钢型钢斜卷边斜卷边Z Z型钢型钢2.4.1 2.4.1 2.4.1 2.4.1 檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式2.4 2.4 檩条檩条4用于屋面的用于屋面的用于屋面的用于屋面的C C C C型檁条型檁条型檁条型檁条2.4.1 2.4.1 2.4.1 2.4.1 檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条5空腹式檩条的截面形式空腹式檩条的截面形式:图图2-17 2-17 空腹式檩条空腹式檩条111-1由角钢的上、下弦和缀板焊接组成由角钢的上、下弦和缀板焊接组成。用钢量少，但施工复杂，侧向刚度较差。用钢量少，但施工复杂，侧向刚度较差。2.4.1 2.4.1 2.4.1 2.4.1 檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条6 格构式檩条的两种截面形式格构式檩条的两种截面形式:1-111图图2-18 2-18 冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（一）冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（一）图图2-19 2-19 冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（二）冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（二）111-1图图2-20 2-20 空间桁架式檩条空间桁架式檩条(1)平面桁架式平面桁架式:(2)空间桁架式空间桁架式:2.4.1 2.4.1 2.4.1 2.4.1 檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式檩条的截面形式第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条7荷载取值：檩条所承受的荷载主要有永久荷载和可变荷载荷载取值：檩条所承受的荷载主要有永久荷载和可变荷载荷载取值：檩条所承受的荷载主要有永久荷载和可变荷载荷载取值：檩条所承受的荷载主要有永久荷载和可变荷载 。2.4.2 2.4.2 2.4.2 2.4.2 檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条l l荷载荷载荷载荷载屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载。对檩距屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载。对檩距屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载。对檩距屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载和风荷载。对檩距小于小于小于小于1m1m的檩条，尚应验算的檩条，尚应验算的檩条，尚应验算的檩条，尚应验算1.0kN1.0kN的施工或检修集中荷载标的施工或检修集中荷载标的施工或检修集中荷载标的施工或检修集中荷载标准值作用于跨中时的檩条强度。准值作用于跨中时的檩条强度。准值作用于跨中时的檩条强度。准值作用于跨中时的檩条强度。（1 1）永久荷载）永久荷载）永久荷载）永久荷载（2 2）可变荷载）可变荷载）可变荷载）可变荷载屋面维护材料（包括压型钢板、防水层、保温或隔热层屋面维护材料（包括压型钢板、防水层、保温或隔热层屋面维护材料（包括压型钢板、防水层、保温或隔热层屋面维护材料（包括压型钢板、防水层、保温或隔热层等）、檩条、拉条和撑杆自重、附加荷载（悬挂于檩条等）、檩条、拉条和撑杆自重、附加荷载（悬挂于檩条等）、檩条、拉条和撑杆自重、附加荷载（悬挂于檩条等）、檩条、拉条和撑杆自重、附加荷载（悬挂于檩条上的附属物）自重等。上的附属物）自重等。上的附属物）自重等。上的附属物）自重等。8均布活荷载与雪荷载不同时考虑，设计时取两者中的较大值；均布活荷载与雪荷载不同时考虑，设计时取两者中的较大值；均布活荷载与雪荷载不同时考虑，设计时取两者中的较大值；均布活荷载与雪荷载不同时考虑，设计时取两者中的较大值；积灰荷载应与均布活荷载或雪荷载中的较大值同时考虑；积灰荷载应与均布活荷载或雪荷载中的较大值同时考虑；积灰荷载应与均布活荷载或雪荷载中的较大值同时考虑；积灰荷载应与均布活荷载或雪荷载中的较大值同时考虑；施工或检修集中荷载与均布活荷载或雪荷载不同时考虑；施工或检修集中荷载与均布活荷载或雪荷载不同时考虑；施工或检修集中荷载与均布活荷载或雪荷载不同时考虑；施工或检修集中荷载与均布活荷载或雪荷载不同时考虑；当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久荷载和风荷载当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久荷载和风荷载当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久荷载和风荷载当风荷载较大时，应验算在风吸力作用下，永久荷载和风荷载组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取1.01.01.01.0。l l荷载组合原则荷载组合原则荷载组合原则荷载组合原则2.4.2 2.4.2 2.4.2 2.4.2 檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条92.4.2 2.4.2 2.4.2 2.4.2 檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合檩条荷载和荷载组合第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条l三种荷载组合：三种荷载组合：n1.2永久荷载永久荷载+1.4max 屋面均布活荷载，雪荷载屋面均布活荷载，雪荷载；n1.2永久荷载永久荷载+1.4施工检修集中荷载换算值；施工检修集中荷载换算值；n1.0永久荷载永久荷载+1.4风吸力荷载；风吸力荷载；n （考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时）（考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时）10l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，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。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。2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析l C C型檩条在荷载作用下的计算型檩条在荷载作用下的计算：当屋面坡度当屋面坡度i1/31/3（20200 0）时，）时，qx值较值较小，檩条近似为单向受弯构件。小，檩条近似为单向受弯构件。qqyqxXXYY当屋面坡度较小时宜选用卷边槽钢当屋面坡度较小时宜选用卷边槽钢当屋面坡度较小时宜选用卷边槽钢当屋面坡度较小时宜选用卷边槽钢C C形檩形檩形檩形檩条条条条第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条11lZ Z型檩条在荷载作用下计算：型檩条在荷载作用下计算：yyy1y1qxqqyxx1x1x0=-Z型截面形心主轴型截面形心主轴x x轴与平行于屋面轴轴与平行于屋面轴x1x1的夹角。的夹角。我国冷弯薄壁型钢我国冷弯薄壁型钢Z Z形檩条的形心主轴形檩条的形心主轴x x轴与轴与x x1 1轴夹角轴夹角都在都在2020左右，所以，当屋面坡度为左右，所以，当屋面坡度为2020左右时，左右时，Z Z形檩条的竖向荷载形檩条的竖向荷载q q与与形心主轴形心主轴y y轴的夹角轴的夹角 很接近，檩条近似于很接近，檩条近似于单向受弯构件单向受弯构件,此此时应考虑选用时应考虑选用Z Z形檩条。形檩条。2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条12无论无论x轴或轴或y轴，轴，Z型檩条的截面特性略大于型檩条的截面特性略大于C型檩条，型檩条，Z型檩条的受力性能较好。型檩条的受力性能较好。屋面坡度较小时，屋面坡度较小时，C型檩条自重产生的偏心较小，型檩条自重产生的偏心较小，屋面坡度较大时，屋面坡度较大时，Z 型檩条自重产生的偏心较小。型檩条自重产生的偏心较小。Z 型檩条在制作和安装上较型檩条在制作和安装上较C 檩条麻烦。檩条麻烦。2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条l C型檩条和型檩条和Z型檩条比较：型檩条比较：13l当跨中设置一道拉条时当跨中设置一道拉条时,檩条的计算简图及内力檩条的计算简图及内力:qy产生的内力：产生的内力：qx产生的内力：产生的内力：支座弯矩：支座弯矩：跨中弯矩：跨中弯矩：2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条14l当三分点处各有一道拉条时当三分点处各有一道拉条时,檩条的计算简图及内力：檩条的计算简图及内力：qxLqy产生的内力：产生的内力：qx产生的内力：产生的内力：支座弯矩：支座弯矩：跨中弯矩：跨中弯矩：2.4.3 2.4.3 2.4.3 2.4.3 檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析檩条内力分析第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条15初选时应考虑屋面荷载和跨初选时应考虑屋面荷载和跨度要求，度要求，h通常取檩条跨度通常取檩条跨度的的1/351/50。檩条截面高度檩条截面高度h：檩条截面宽度檩条截面宽度b：由截面高度由截面高度由截面高度由截面高度h h所选用的型钢所选用的型钢所选用的型钢所选用的型钢 规格确定。规格确定。规格确定。规格确定。2.4.4 2.4.4 2.4.4 2.4.4 檩条的截面选择檩条的截面选择檩条的截面选择檩条的截面选择第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条16l 板件的屈曲后强度板件的屈曲后强度 l 板件分类板件分类l 各类板件有效宽度各类板件有效宽度be的分布的分布l 有效宽度有效宽度be的计算的计算l 板件全部有效的条件板件全部有效的条件l 檩条截面强度计算檩条截面强度计算 2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条17l 板件的屈曲后强度板件的屈曲后强度板件的屈曲后强度板件的屈曲后强度NcrxNx(crx)(1)(1)屈曲后强度的概念屈曲后强度的概念 (2)(2)薄板屈曲后的应力分布薄板屈曲后的应力分布 (3)(3)薄板显示出屈曲后强度的原因薄板显示出屈曲后强度的原因NyNy2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算2.4 2.4 檩条檩条18冷弯薄壁型钢构件的截面由各种不同类型的板件组成，冷弯薄壁型钢构件的截面由各种不同类型的板件组成，冷弯薄壁型钢构件的截面由各种不同类型的板件组成，冷弯薄壁型钢构件的截面由各种不同类型的板件组成，通常把这些板件按边缘的支承条件分为四类：通常把这些板件按边缘的支承条件分为四类：通常把这些板件按边缘的支承条件分为四类：通常把这些板件按边缘的支承条件分为四类：l 板件的分类板件的分类板件的分类板件的分类加劲板件加劲板件加劲板件加劲板件部分加劲板件（边缘加劲板件）部分加劲板件（边缘加劲板件）部分加劲板件（边缘加劲板件）部分加劲板件（边缘加劲板件）非加劲板件（未加劲板件）非加劲板件（未加劲板件）非加劲板件（未加劲板件）非加劲板件（未加劲板件）中间加劲板件中间加劲板件中间加劲板件中间加劲板件2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条192.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条l 板件的分类板件的分类板件的分类板件的分类20l 有效宽度有效宽度be的计算：的计算：（1 1）各类板件的有效宽度）各类板件的有效宽度 当当 时：时：当当 时：时：当当 时：时：2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条21be2be2be1be min max min max minl有效宽度有效宽度b be e的分布：的分布：对于均匀受压板件：对于均匀受压板件：对于均匀受压板件：对于均匀受压板件：（1 1 1 1）b b b be e e e对称分布在加劲板件的两侧，对称分布在加劲板件的两侧，对称分布在加劲板件的两侧，对称分布在加劲板件的两侧，（2 2 2 2）b b b be e e e根据卷边刚度按比例分布在边缘加劲板件两侧根据卷边刚度按比例分布在边缘加劲板件两侧根据卷边刚度按比例分布在边缘加劲板件两侧根据卷边刚度按比例分布在边缘加劲板件两侧 （3 3 3 3）b b b be e e e分布在非加劲板件中加劲边的一侧。分布在非加劲板件中加劲边的一侧。分布在非加劲板件中加劲边的一侧。分布在非加劲板件中加劲边的一侧。加劲板件加劲板件部分加劲板件部分加劲板件非加劲板件非加劲板件 maxbe12.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算2.4 2.4 檩条檩条第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计22be1be2be2be1be2be1 max min max min max min加劲板件加劲板件部分加劲板件部分加劲板件非加劲板件非加劲板件非均匀受压板件：非均匀受压板件：非均匀受压板件：非均匀受压板件：受拉区全截面有效，受拉区全截面有效，受拉区全截面有效，受拉区全截面有效，受压区根据应力分布按比例分布在板件受压区两边。受压区根据应力分布按比例分布在板件受压区两边。受压区根据应力分布按比例分布在板件受压区两边。受压区根据应力分布按比例分布在板件受压区两边。2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条l 有效宽度有效宽度be的分布：的分布：23 加劲板件：加劲板件：时，时，时，时，非加劲板件和部分加劲板件：非加劲板件和部分加劲板件：-压应力分布不均匀系数压应力分布不均匀系数第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算l 有效宽度有效宽度be的分布：的分布：24对于和屋面板牢固连接并承受重力荷载的卷边槽钢、对于和屋面板牢固连接并承受重力荷载的卷边槽钢、对于和屋面板牢固连接并承受重力荷载的卷边槽钢、对于和屋面板牢固连接并承受重力荷载的卷边槽钢、Z Z Z Z形形形形钢檩条，经分析得出翼缘全部有效钢檩条，经分析得出翼缘全部有效钢檩条，经分析得出翼缘全部有效钢檩条，经分析得出翼缘全部有效 的范围如下：的范围如下：的范围如下：的范围如下：当当 时，时，当当 时，时，-分别为截面高度、翼缘宽度和板件厚度分别为截面高度、翼缘宽度和板件厚度多数卷边槽钢和卷边多数卷边槽钢和卷边多数卷边槽钢和卷边多数卷边槽钢和卷边Z Z Z Z形钢满足上述要求，其卷边宽度应形钢满足上述要求，其卷边宽度应形钢满足上述要求，其卷边宽度应形钢满足上述要求，其卷边宽度应满足表满足表满足表满足表2-42-42-42-4的要求。的要求。的要求。的要求。l 檩条全截面有效的条件檩条全截面有效的条件第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算25当屋面板刚度较大并与檩条之间有可靠连接，能阻止檩条当屋面板刚度较大并与檩条之间有可靠连接，能阻止檩条当屋面板刚度较大并与檩条之间有可靠连接，能阻止檩条当屋面板刚度较大并与檩条之间有可靠连接，能阻止檩条发生侧向失稳和扭转变形时，可不计算檩条的整体稳定性，发生侧向失稳和扭转变形时，可不计算檩条的整体稳定性，发生侧向失稳和扭转变形时，可不计算檩条的整体稳定性，发生侧向失稳和扭转变形时，可不计算檩条的整体稳定性，仅按下列公式验算截面强度：仅按下列公式验算截面强度：仅按下列公式验算截面强度：仅按下列公式验算截面强度：Wenx、Weny对两个形心主轴的有效截面模量；对两个形心主轴的有效截面模量；Mx由由qy引起的对引起的对x轴的最大弯矩；轴的最大弯矩；My由由qx引起的对引起的对y轴的相应于轴的相应于Mx处的弯矩，拉条应作为侧向支处的弯矩，拉条应作为侧向支承点；承点；第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.5 2.4.5 2.4.5 2.4.5 檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算檩条的强度计算26 1.1.当屋面板刚度较弱不能阻止檩条的侧向失稳和扭转当屋面板刚度较弱不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时，应按稳定公式验算截面：时，应按稳定公式验算截面：Wex、Wey对两个形心主轴的有效截面模量；对两个形心主轴的有效截面模量；bx梁的整体稳定系数，按梁的整体稳定系数，按GB50018GB50018规范计算。规范计算。2.4.6 2.4.6 2.4.6 2.4.6 檩条的整体稳定计算檩条的整体稳定计算檩条的整体稳定计算檩条的整体稳定计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计27 实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。对卷边槽形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：截面的两端简支檩条：2.4.7 2.4.7 2.4.7 2.4.7 檩条的变形计算檩条的变形计算檩条的变形计算檩条的变形计算C C C C形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：Z Z Z Z形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：形薄壁型钢檩条：式中二个荷载分量式中二个荷载分量式中二个荷载分量式中二个荷载分量q qkyky、q qky1ky1分别为二种薄壁型钢檩条垂直分别为二种薄壁型钢檩条垂直分别为二种薄壁型钢檩条垂直分别为二种薄壁型钢檩条垂直于屋面坡度方向上的线荷载分量标准值于屋面坡度方向上的线荷载分量标准值于屋面坡度方向上的线荷载分量标准值于屋面坡度方向上的线荷载分量标准值 第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计28檩条的容许挠度限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）仅支承压型钢板屋面（承受活荷载或雪荷载）仅支承压型钢板屋面（承受活荷载或雪荷载）仅支承压型钢板屋面（承受活荷载或雪荷载）有吊顶有吊顶有吊顶有吊顶有吊顶且抹灰有吊顶且抹灰有吊顶且抹灰有吊顶且抹灰第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.7 2.4.7 2.4.7 2.4.7 檩条的变形计算檩条的变形计算檩条的变形计算檩条的变形计算29l l实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁相连，檩托可用角钢和钢实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁相连，檩托可用角钢和钢实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁相连，檩托可用角钢和钢实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁相连，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板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于板做成，檩条与檩托的连接螺栓不应少于2 2 2 2个，螺栓的直径个，螺栓的直径个，螺栓的直径个，螺栓的直径根据檩条的截面大小取根据檩条的截面大小取根据檩条的截面大小取根据檩条的截面大小取M12M12M12M12 M16M16M16M16。并沿檩条高度方向布置。并沿檩条高度方向布置。并沿檩条高度方向布置。并沿檩条高度方向布置。第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造30第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造l l卷边卷边卷边卷边C C C C形和形和形和形和Z Z Z Z形檩条上翼缘肢尖形檩条上翼缘肢尖形檩条上翼缘肢尖形檩条上翼缘肢尖(或卷边或卷边或卷边或卷边)应朝向屋脊方向，应朝向屋脊方向，应朝向屋脊方向，应朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心引起的扭转。以减小屋面荷载偏心引起的扭转。以减小屋面荷载偏心引起的扭转。以减小屋面荷载偏心引起的扭转。qXXYY形心形心C C剪心剪心S S形心C剪心Sq国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计31l l为了减少檩条在使用和施工期间的侧向变形和扭转，应在檩为了减少檩条在使用和施工期间的侧向变形和扭转，应在檩为了减少檩条在使用和施工期间的侧向变形和扭转，应在檩为了减少檩条在使用和施工期间的侧向变形和扭转，应在檩条跨间位置按下列原则设置拉条：条跨间位置按下列原则设置拉条：条跨间位置按下列原则设置拉条：条跨间位置按下列原则设置拉条：第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造 当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于4m4m时，可不设置拉条或撑杆；时，可不设置拉条或撑杆；时，可不设置拉条或撑杆；时，可不设置拉条或撑杆；当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于4m4m，且小于，且小于，且小于，且小于6m6m时，应在檩条间跨中位时，应在檩条间跨中位时，应在檩条间跨中位时，应在檩条间跨中位置设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和斜拉置设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和斜拉置设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和斜拉置设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和斜拉条。条。条。条。当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于当檩条跨度大于6m6m，且小于，且小于，且小于，且小于6m6m时，应在檩条跨度三分时，应在檩条跨度三分时，应在檩条跨度三分时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和点处各设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和点处各设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和点处各设置一道拉条，在屋脊和檐口檩条间应设置撑杆和斜拉条。斜拉条。斜拉条。斜拉条。32l当仅设置拉条时，由于拉条当仅设置拉条时，由于拉条的刚度较弱，在水平分力的刚度较弱，在水平分力q qx x的作用下，屋面檩条仍有可的作用下，屋面檩条仍有可能产生侧向失稳和变形。能产生侧向失稳和变形。为了保证拉条能够将中间支点的力传到刚度较大的构件，为了保证拉条能够将中间支点的力传到刚度较大的构件，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆，以确保屋需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆，以确保屋面系统的整体稳定性。面系统的整体稳定性。图图2-30 2-30 仅设置拉条时檩条产生的侧向位移仅设置拉条时檩条产生的侧向位移第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造332.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造34拉条檩条屋面拉条布置第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造35撑杆撑杆撑杆撑杆斜拉条斜拉条斜拉条斜拉条拉条拉条拉条拉条隅撑隅撑隅撑隅撑屋面横向水平支撑屋面横向水平支撑屋面横向水平支撑屋面横向水平支撑第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造36l当屋面自重大于风吸力作用时，圆钢拉条可设在距檩条上当屋面自重大于风吸力作用时，圆钢拉条可设在距檩条上翼缘翼缘1 13 3腹板高度范围内。腹板高度范围内。l l当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用自攻螺钉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，拉条宜设在离檩条下翼缘不大于直接与檩条连接，拉条宜设在离檩条下翼缘不大于直接与檩条连接，拉条宜设在离檩条下翼缘不大于直接与檩条连接，拉条宜设在离檩条下翼缘不大于1/31/31/31/3腹腹腹腹板高度处板高度处板高度处板高度处 。l l为了兼为了兼为了兼为了兼顾无风和有风两种情况，亦可在上、下翼缘附近交顾无风和有风两种情况，亦可在上、下翼缘附近交顾无风和有风两种情况，亦可在上、下翼缘附近交顾无风和有风两种情况，亦可在上、下翼缘附近交替布置。替布置。替布置。替布置。图图2-31 2-31 拉条与檩条连接拉条与檩条连接11钢管撑杆钢管撑杆屋脊檩条屋脊檩条6080h1/3h1-1第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造37拉条、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条可弯折，也拉条、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可不弯折。前一种方法要求弯折的直线长度不超过15mm15mm，后一种方法则需要通过斜垫板或角钢与檩条连接。，后一种方法则需要通过斜垫板或角钢与檩条连接。直拉条直拉条第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计2.4.8 2.4.8 2.4.8 2.4.8 檩条的构造檩条的构造檩条的构造檩条的构造38檩条形式的选择原则檩条形式的选择原则檩条形式的选择原则檩条形式的选择原则檩条摆放方向及原因檩条摆放方向及原因檩条摆放方向及原因檩条摆放方向及原因檩条的布置原则檩条的布置原则檩条的布置原则檩条的布置原则檩条的计算模型檩条的计算模型檩条的计算模型檩条的计算模型第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.4 2.4 檩条檩条国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计39l 2.5.1 2.5.1 墙梁的布置墙梁的布置l 2.5.2 2.5.2 墙梁的计算墙梁的计算l 2.5.3 2.5.3 墙梁的构造墙梁的构造第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计40屋面复合板屋面复合板墙面复合板墙面复合板柱间支撑柱间支撑采光窗采光窗墙梁墙梁屋面支撑屋面支撑屋面檩条屋面檩条墙面带形采光窗墙面带形采光窗门式刚架门式刚架图图2-1 2-1 轻型门式刚架结构房屋的组成轻型门式刚架结构房屋的组成砌体砌体第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计41（1 1 1 1）墙梁截面类型）墙梁截面类型）墙梁截面类型）墙梁截面类型l lC C C C型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢l lZ Z Z Z型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢型冷弯薄壁型钢2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置图图2-38 2-38 墙梁的截面形式墙梁的截面形式（a a）C C型截面型截面（b b）Z Z型截面型截面第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计42 l l墙架系统主要由墙梁、拉条、斜拉条、撑杆、以及墙墙架系统主要由墙梁、拉条、斜拉条、撑杆、以及墙墙架系统主要由墙梁、拉条、斜拉条、撑杆、以及墙墙架系统主要由墙梁、拉条、斜拉条、撑杆、以及墙面板等组成。面板等组成。面板等组成。面板等组成。l l拉条的作用为墙梁提供墙梁平面内支点，减小墙梁平拉条的作用为墙梁提供墙梁平面内支点，减小墙梁平拉条的作用为墙梁提供墙梁平面内支点，减小墙梁平拉条的作用为墙梁提供墙梁平面内支点，减小墙梁平面内竖向挠度。墙梁主要承受墙板传递来的水平风荷面内竖向挠度。墙梁主要承受墙板传递来的水平风荷面内竖向挠度。墙梁主要承受墙板传递来的水平风荷面内竖向挠度。墙梁主要承受墙板传递来的水平风荷载及墙板自重，墙梁两端支承于建筑物的承重柱或墙载及墙板自重，墙梁两端支承于建筑物的承重柱或墙载及墙板自重，墙梁两端支承于建筑物的承重柱或墙载及墙板自重，墙梁两端支承于建筑物的承重柱或墙架柱上。当墙板自承重时，墙梁上可不设拉条。架柱上。当墙板自承重时，墙梁上可不设拉条。架柱上。当墙板自承重时，墙梁上可不设拉条。架柱上。当墙板自承重时，墙梁上可不设拉条。（2 2 2 2）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计43墙架结构布置图墙架结构布置图斜拉条斜拉条撑杆撑杆斜拉条斜拉条撑杆撑杆檩条檩条柱柱拉条拉条檩条檩条柱柱拉条拉条4m6m6m9m（2 2 2 2）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计44l l拉条作为墙梁的竖向支承，利用斜拉条将拉力传给柱。拉条作为墙梁的竖向支承，利用斜拉条将拉力传给柱。拉条作为墙梁的竖向支承，利用斜拉条将拉力传给柱。拉条作为墙梁的竖向支承，利用斜拉条将拉力传给柱。当斜拉条所悬挂的墙梁数超过当斜拉条所悬挂的墙梁数超过当斜拉条所悬挂的墙梁数超过当斜拉条所悬挂的墙梁数超过5 5 5 5个时，宜在中间设置一个时，宜在中间设置一个时，宜在中间设置一个时，宜在中间设置一道斜拉条，这样可将拉力分段传给柱道斜拉条，这样可将拉力分段传给柱道斜拉条，这样可将拉力分段传给柱道斜拉条，这样可将拉力分段传给柱 斜拉条斜拉条斜拉条斜拉条墙梁墙梁拉条拉条墙梁墙梁撑杆撑杆撑杆撑杆柱柱拉条拉条柱柱图图2-39 2-39 墙梁拉条位置墙梁拉条位置46m69m（2 2 2 2）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则）拉条设置原则2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置墙梁的布置第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计45l荷载荷载 1.1.竖向荷载：墙板自重和墙梁自重（可初设竖向荷载：墙板自重和墙梁自重（可初设 0.5kN/m）；）；2.2.水平荷载：风荷载；水平荷载：风荷载；l荷载组合荷载组合 1.21.2竖向荷载竖向荷载1.41.4水平风荷载（迎风）；水平风荷载（迎风）；1.21.2竖向荷载竖向荷载1.41.4水平风荷载（背风）；水平风荷载（背风）；2.5.2.12.5.2.1 墙梁荷墙梁荷墙梁荷墙梁荷载载载载2.5.2 2.5.2 2.5.2 2.5.2 墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计46 通常墙梁的最大刚度平面在水平方向（槽口方通常墙梁的最大刚度平面在水平方向（槽口方 向向下），墙梁主要承担水平风荷载。向向下），墙梁主要承担水平风荷载。(a)(a)双侧挂墙板双侧挂墙板风荷载风荷载yxyq qy yxqxo墙板自重墙板自重(b)(b)单侧挂墙板单侧挂墙板风荷载风荷载墙板自重墙板自重xqyyoxqxy2.5.2 2.5.2 2.5.2 2.5.2 墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算第第2章章 轻型门式刚架结构设计轻型门式刚架结构设计2.5 2.5 墙墙 梁梁国家级精品课程国家级精品课程钢结构设计钢结构设计47l l墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。当荷载未通过墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。当荷载未通过墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。当荷载未通过墙梁承担双向荷载，为一双向受弯构件。当荷载未通过截面弯曲中心时，尚应考虑因荷载偏心产生的双弯扭力截面弯曲中心时，尚应考虑因荷载偏心产生的双弯扭力截面弯曲中心时，尚应考虑因荷载偏心产生的双弯扭力截面弯曲中心时，尚应考虑因荷载偏心产生的双弯扭力矩矩矩矩B B B B（单侧挂墙板）。（单侧挂墙板）。（单侧挂墙板）。（单侧挂墙板）。l l在竖向荷载在竖向荷载在竖向荷载在竖向荷载q q q qx x x x作用下，墙梁产生弯矩作用下，墙梁产生弯矩作用下，墙梁产生弯矩作用下，墙梁产生弯矩M M M My y y y，拉条作为一个支，拉条作为一个支，拉条作为一个支，拉条作为一个支承点，按连续梁计算，如下图所示。承点，按连续梁计算，如下图所示。承点，按连续梁计算，如下图所示。承点，按连续梁计算，如下图所示。负弯矩：负弯矩：正弯矩：正弯矩：2.5.2 2.5.2 2.5.2 2.5.2 墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算墙梁的计算第第2章章