轻钢屋面连续檩条的设计

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1、广东建材2010年第7期建筑设计与装饰轻钢屋面连续檩条的设计赵波[博思格建筑钢结构(广州)有限公司]摘要：近年来，轻钢建筑越来越多的被广大的业主所接受。本文主要介绍屋面连续檩条的设计，依据美国船MA规范，采用ColdFormDesign软件，对连续檩条的设计提出自己的一些建议以供参考。关键词：轻型屋面；连续檩条；搭接长度；悬挂荷载；风吸近年来，随着工业的发展，轻钢建筑凭着用钢量省、工期短的优势，越来越多的被广大的业主所接受，针对不同的使用需求，轻型屋面的解决方案有多种，各有优缺点及适用范围。檩条一般用于轻型屋面，其形式有实腹式和桁架式两

2、种。檩条一般设计成单跨简支构件，实腹式檩条也可以设计成连续构件。实腹式檩条包括普通型钢和冷弯薄壁型钢两种，起截面形式如图l所示：[油腹式rn∞檩条图l(a)，(b)分别为槽钢和热轧工字钢，因其为成型钢厚度较厚，强度不能充分发挥，用钢量较大，不够理想，实际工程中使用较少；图1(c)为高频焊接轻型H型钢，其具有腹板薄、抗弯刚度好、两主轴方向的惯性矩比较接近及翼缘板平直易于连接等优点，常用于檩距较大或是跨度较大，荷载较大的屋面；图1(d)为冷弯薄壁卷边槽钢(C形)檩条，其截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便，常见用于屋面荷载较小、

3、坡度较小或简支的情况；图1(e)，(f)为冷弯薄壁卷边Z型钢，(e)为为直卷边Z型钢，(f)为斜卷边Z型钢，它的主平面X轴的刚度大，用作轻型屋面檩条时挠度小，用钢量省，制造和安装方便，其中斜卷边Z型钢存放时还可以叠层堆放，占地少。由于轻型屋面具有较小的自重，所以屋面檩条采用冷弯薄壁钢结构形式，檩条采用Z型截面，可在支座处搭接，形成连续的檩条，与简支檩条相比，可节约大量钢材，本文主要结合博思格斜卷边Z型钢产品讨论连续檩条的设计，供探讨。1檩条连续的计算模型惭卅甫图2檩条计算模型2搭接长度连续檩条在不同的跨度受到不同的弯矩，其最大弯矩发生在

4、端跨，故端跨檩条应比中间跨有更强的截面，并提供较大的搭接长度，即其中L2的长度要大于L1的长度，博思格较常用的两种斜卷边Z型檩条Z200及Z240常用值为：表1檩条搭接长度檩条类型搭接长度L1300’Z200L2600L1450Z240L29003节点图(见图3、图4)图3檩条中间跨搭接图4檩条边跨搭接4设计实例檩条的计算分为在端区、中间区及角区的情况，所在分区不同时所取体型系数不同(风吸为负)，现就美国MBMA96规范结合博思格常用WR-24屋面板，采用美国··183-—实工aT上m[m建筑设计与装饰广东建材2010年第7期ColdF

5、ormDesign软件对如下实例项目计算：本工程为某公司新建厂房，建筑宽长66m，长117m，檐口高度8．5m，屋面坡度5％，刚架跨度为33m和33m，柱距为9m，悬挂荷载为15kg／m：，无吊顶，当地风压为0．6KN／M2。计算结果如下：(1)选取中间区檩条按博思格Z200檩条，搭接取表一相应数值，结果如图5：文嘲瞳瞳h—■删岫湘lS啪I嘲lMf蝴IFyFIgR酣l嘶IAreaIIx¨IIvfull№．II(rT帅)I(rrcrt^ltlt咖)K-n)J(rrlm)J(nwn)IOrm)l(c蚴I(cm‘)Ifcrrm1Z2∞2∞2'

6、6246344770n5,02507卵490_931∞H2珊瑚t上5．3{i7344770D5D25D6瑚●22∞鸵∞3￡跏加O1童S筠7344770D5D篇D8．84‘22∞92伪●￡啪加OtJ5．3573447m_o5D25且6．84●22躬口2瑚5瑚2∞'量S笛73447∞D5．0葛D$114422∞92舶●珊2∞’j5，S73447柏由SD笛D6114●22∞救m7瑚枷’■S篇73447；TODSD25D8捌422∞92m●Z∞O枷1J5瓣：344770D5,025D6．84●22∞啦鹏●Z∞O柚O'j5．357344770DS

7、且25D6．8442211392．06'OZ2∞2∞tjS．3673447阳n5D葛D8曩●22113啦舶"硎瑚’J5期344770D5025D8．84422鹧92舶'2Z2∞2∞'●53573．．770D5D25D6114●22∞92．06'3珊∞O2J6．2463447m且5D葛D7j叮●∞∞t(16114图5檩条计算结果一每道檩条总重量为685．6kg；(2)选取中间区檩条按博思格Z240檩条，搭接取表一相应数值计算结果如图6：图6檩条计算结果二每道檩条总重量为674．3kg；相比结果一省了11．3kg／道，故取用Z240的檩条，

8、而我们注意到3、4跨及10、11跨的厚度相比中间其他檩条不同，我们可以采取调整搭接长度而让中间的厚度保持一致，经调整搭接长度为600后，计算结果如图7：图7檩条计算结果三弯矩、剪力及挠度如图8。——184—