浅谈轻钢结构实腹式檩条间拉条设计

《浅谈轻钢结构实腹式檩条间拉条设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅谈轻钢结构实腹式檩条间拉条设计　　【摘要】轻钢结构是今后大型厂房和公共建筑发展的主要方向。目前，通常情况下轻钢结构建筑的柱距在6.0m到9.0m之间时，使用Z型檩条或C型檩条的形式，均能满足建筑要求。但在经济成本更低的情况下，如何提高结构的稳定性还是有很大的操作空间。笔者总结了在同等条件下，拉条的设置形式对结构的受力和经济性的影响。【关键词】轻钢结构檩条拉条撑杆1轻钢结构的特点1.1自重轻轻钢结构构件多为薄壁型钢，自重很轻，特别是围护系统，压型钢板加保温层等围护系统重量仅为钢筋混凝土结构的8%左右，结构本身负荷少，地震作用小，可以减少地基和基础费用，特别适合旧房加层，几乎不

2、增加荷载。1.2力学性能好强度高，力学性能好，特别适合大跨度结构。从梁高跨比来看，钢筋混凝土结构一般为1：12，钢结构为1：24，差一倍，对轻钢结构就来说差距就更明显了，钢筋混凝土结构要做到30米以上跨度就比较困难，也不经济，而采用轻钢结构就相对简单的多。1.3制作和施工周期短，质量易控制7轻钢结构构件工厂加工制作，建筑材料是成品或半成品，现场组装。工厂制作全天候作业，现场施工，施工机械简单机械化程度高，不必支模拆模，构件工厂批量生产，缩短了制作和施工周期。另外，工厂加工精度高，尺寸误差小，现场多为螺栓连接，质量容易控制。1.4造价低，综合指标好轻钢结构能快速发展的一个重要原

3、因就是用材省，成本低，与传统钢筋混凝土结构相比，工效提高1/4～1/3，加上后期围护费用，也比钢筋混凝土结构有经济优势。1.5绿色环保钢材是绿色环保材料，施工中可避免混凝土湿作业造成的环境噪声污染，有害气体排放减少，而且可以拆卸回收再利用，符合节能环保的要求。轻钢结构围护系统的承重构件一般由C型檩条、Z型檩条承担，檩条设计的合理与否直接影响围护系统的造价。2轻钢结构围护系统设计2.1屋面檩条设计7常用檩条型号：（1）C型檩条的特点及适用范围：檩条的截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便。目前广泛用于檩条跨度不大于6.0m，荷载较小的平坡屋面。（2）Z型檩条的特点及适

4、用范围：檩条的主平面对X轴的刚度大，用作檩条时挠度小，用钢量省，制造和安装方便，斜卷边Z形钢存放时还可又叠层堆放，占地少。当屋面坡度较大时常采用这种檩条，价格和市场保有量不如C型檩条。2.1.1设计荷载及设计原则（1）设计荷载。永久荷载：包括屋面围护材料重量（包括防水层、保温或隔热层等）、支撑（当支撑连于檩条上时）及檩条结构自重。可变荷载：包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载及风荷载等。（2）设计原则。屋面檩条计算和拉条的设置有关，如果屋面板采用自攻螺钉与檩条固定，保证屋面板与檩条可靠连接，能阻止檩条上翼缘侧向位移和扭转，此时只需计算檩条强度，但这种板型因温度变形能力和防水能

5、力较差，现在已经较少采用。目前采用较多的是暗扣式板型，这种连接方式在温度变化较大时屋面板能产生滑动，不宜将它假定为能阻止檩条上翼缘侧向位移和扭转，除了计算檩条强度，还需计算其稳定性。7设计上要求，实腹式檩条跨度大于4m时，在受压翼缘应设置拉条或撑杆，拉条和撑杆的截面应按计算确定。圆钢拉条直径不宜小于10mm，撑杆的长细比不得大于200；当檩条上、下翼缘表面均设置压型钢板，并与檩条牢固连接时可不设拉条和撑杆。但拉条的设置对于檩条的受力很重要，拉条可以减少My，提高檩条的整体稳定性。因此，在恒载、活载及风压力作用下，檩条上翼缘受压，拉条应设置在檩条上翼缘1/3处（目前止种做法应用

6、最为普遍）。在风吸力作用下使檩条下翼缘受压，拉条不能保证檩条下翼缘的侧向位移和扭转，如果计算时要考虑拉条能约束檩条下翼缘，此时应在檩条下翼缘1/3处同样设置拉条。2.1.2设计方法檩条计算时应和工程实际情况相对应，采用哪种公式要根据屋面板板型和拉条的设置情况来确定，特别是现在普遍采用计算机软件来设计，一个选项或参数设错，就直接影响计算结果。当屋面板能阻止檩条侧向位移和扭转时，可不做檩条稳定性验算，采用CECS102-2002中6.3.7-1计算；当屋面板不能阻止檩条侧向位移和扭转时，按CECS102-2002中6.3.7-2计算。对于屋面采用单层彩钢板的结构，构造不能保证檩条

7、下翼缘的稳定性，且按习惯做法拉条设置在檩条上翼缘，此时下翼缘在风吸力作用下的稳定计算考虑两种情况：（1）仅在上翼缘设拉条，（2）设双层拉条。通过具体实例进行对比拉条的设置情况对檩条计算的影响：某轻钢厂房柱距6m，边缘带檩距1.5m，钢材Q235，基本风压70.55KN/m2，风压高度变化系数1.14，屋面坡度1/20，恒载0.2KN/m2设两道拉条，经计算，截面由风吸力控制，檩条下翼缘计算结果表1所示：（采用中国建筑科学研究院PKPMSTS2008版计算）由此可见：当风吸力起主要控制作用时，设置双层拉条