《墙架和檩条》PPT课件.ppt

一、檩条设计1.实腹式檩条的截面有哪些型式？2.如何判断冷弯薄壁型钢檩条全截面有效？3.檩条和墙梁设置拉条的目的是什么？如何设置？4.哪些情况下，需要计算檩条的整体稳定性？5.檩条与屋架、屋面梁如何连接？8.7 墙架和檩条一、檩条设计1. 檩条的截面形式、特点及适用范围 檩条一般用于轻型屋面工程中，截面形式有实腹式、空腹式和格构式n实腹式：高度一般为1/351/50跨度槽钢、工字钢、H型钢厚度较厚，强度不能充分发挥，主要用于重型工业厂房高频焊接H型钢冷弯薄壁型钢，壁厚不宜小于常用截面形式有Z形和C形两种 8.7 墙架和檩条槽钢、H型钢檩条薄壁型钢檩条卷边Z形檩条适用于屋面坡度i1/3的情况，这时屋面荷载作用线接近于其截面的弯心（扭心），并可通过叠合形成连续构件Z形檩条的主平面x轴的刚度大，挠度小，用钢量省，制造和安装方便，在现场可叠层堆放，占地少，是目前较合理和普遍采用的一种檩条形式卷边C形檩条适用于屋面坡度i1/3的情况，其截面在使用中互换性大，用钢量省8.7 墙架和檩条n空腹式：由上、下弦角钢和缀板焊接组成，能合理地利用小角钢和薄钢板，用钢量较少，因缀板间距较密拼装和焊接的工作员较大故应用较少。

n格构式：高度一般取跨度的1/121/20平面桁架式由角钢和圆钢制成：侧向刚度较差，但取材方便，受力明确，适用于屋面荷载或根距较小的屋面冷弯薄壁制成：全部杆件为冷弯薄壁型钢 ，用钢量省，受力明确，平面内外刚度均较大，适用于大檩距的屋面或主要部分上弦杆和端竖压杆采用冷弯薄壁型钢（图a），其余杆件采用圆钢，多用于檩距8.7 墙架和檩条空间桁架式：结构合理，受力明确，整体刚度大，不需设置拉条，安装方便，但制造较费工，用钢量较大，适用于跨度、荷载和檩距均较大的情况下撑式：立放时平面内刚度大，但侧向刚度差；平放时侧向刚度大，安装方便，但用钢量稍多格构式檩条的构造和制作相对复杂，侧向刚度较低，但用钢量较少当屋面荷载较大或檩条跨度大于9m时，宜采用格构式檩条，并应验算其上翼缘的稳定性n本节仅介绍实腹式的设计方法，其它形式檩条的设计内容可参考有关设计手册8.7 墙架和檩条8.7 墙架和檩条（a）平面桁架式檩条；（b）下撑式檩条；（c）空腹式檩条返回2. 檩条的荷载n包括屋面材料的自重（如屋面板、保温棉的自重）、屋面均布活荷载、风荷载、雪荷载、积灰荷载等，另外还有檩条自重、施工检修荷载和悬挂荷载等计算时需将上述荷载换算为单位长度的线荷载。

n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，属于双向受弯构件在进行受力分析时，首先要把均布荷载q分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy ，0竖向均布荷载设计值q和形心主轴y轴的夹角8.7 墙架和檩条8.7 墙架和檩条实腹式檩条截面的主轴和荷载3. 檩条的弯矩n对x轴，由qy引起，按单跨简支梁计算跨中最大弯矩：n对y轴，qx引起，拉条作为支撑，按多跨连续梁计算无拉条时一根拉条位于檩条跨中时 跨中负弯矩 ： 拉条与支座间正弯矩 ： 两根拉条位于檩条三分点时 三分点处负弯矩 ： 跨中正弯矩 ： 对于多跨连续梁，在计算Mx时，不考虑活荷载的不利组合，跨中和支座处弯矩都近似qyl28.7 墙架和檩条4. 檩条的截面设计 确定有效截面的截面特性 檩条为双向受弯构件，对卷边C形和Z形薄壁型钢，应按有效截面特性计算，其翼缘的正应力非均匀分布但可近似地忽略由My引起的应力，将檩条上翼缘视作均匀受压的一边支承、一边卷边板件，将下翼缘视作均匀受拉板件，将腹板视为非均匀受压的两边支承板件，其有效截面按冷弯薄壁型钢结构技术规范进行计算8.7 墙架和檩条依据卷边C形和Z形薄壁型钢的简化相关公式及卷边宽度要求。

截面全部有效的范围当h/b时，当3.0h/b时， h、b、t 分别为截面高度、翼缘宽度和板件厚度超出上式范围以外的截面，应按有效截面进行计算 8.7 墙架和檩条b/t15202530354045505560a/t5.46.37.28.08.59.09.510.010.511.0注: a 卷边的高度卷边的最小高厚比 承载力计算 当屋面能阻止檩条失稳和扭转时，可仅按下式计算檩条在风压力效应参与组合时的强度，而整体稳定性可不作计算： Mx、My 对截面x轴和y轴的弯矩； Wenx、Weny对主轴x和主轴y的有效净截面模量 8.7 墙架和檩条 当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时，应按下式计算檩条的稳定性： Wex、Wey对主轴x和主轴y的有效截面模量； bx 梁的整体稳定系数，按冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50008)规定计算若为热轧型钢，则按钢结构设计规范规定第5章计算8.7 墙架和檩条 (GB50008)的 bx 如按公式算得bx值大于0.7，则应以bx值代替bx 8.7 墙架和檩条 在风吸力作用下，当屋面能阻止上翼缘侧向失稳和扭转时，受压下翼缘的稳定性应按门式刚架轻型房屋钢结构技术规程计算；当屋面不能阻止上翼缘侧向失稳和扭转时，受压下翼缘的稳定性应按上式计算；当采取可靠构造措施能防止檩条截面扭转时，可仅计算其强度。

计算檩条时，不应考虑隅撑作为檩条的支承点 变形计算单跨简支实腹式檩条应按验算垂直于屋面坡度的挠度8.7 墙架和檩条 qky1垂直于屋面方向上的线荷载分量标准值； Ix1截面对平行于屋面的形心轴的惯性矩； v为檩条挠度容许值，仅支撑压型钢板的屋面（承受活荷载或雪荷载）时，v=l/150；尚有吊顶时，v=l/2408.7 墙架和檩条5. 檩条的构造要求 檩条体系的布置 檩条一般为单跨简支构件，Z形实腹式檩条也可作连续构件当檩条跨度大于4m时，宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑杆跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆在屋脊或檐口处还应设置斜拉条和撑杆8.7 墙架和檩条拉条和撑杆布置图 檩条与刚架、屋架的连接 宜用檩托，以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆，檩条端部与檩托的连接螺栓不应少于2个，沿檩条高度方向设置，螺栓直径可根据檩条截面大小，取M12M16为宜8.7 墙架和檩条 当刚架斜梁的下翼缘受压时，须在受压翼绿两侧布置隅撑作为刚架斜梁的侧向支承，隅撑的另一端与檩条相连8.7 墙架和檩条 檩条与拉条、撑杆的连接n拉条通常采用圆钢，圆钢直径不宜小于10mm，按轴心拉杆计算圆钢拉条可设在距檩条上翼缘1/3腹板高度的范围内。

当风吸力作用檩条的下翼缘受压时，拉条宜在檩条上下翼缘附近适当交叉布置n撑杆主要是限制檐口处檩条的侧向弯曲，按压杆控制，其长细比不大于200，采用钢管、方管或角钢做成8.7 墙架和檩条檩条与拉条连接 檩条与屋面板的连接n屋面板应与檩条牢固连接，从而能阻止檩条的侧向失稳和扭转n实腹式檩条与钢丝网水泥波瓦常以瓦钩连接；与石棉瓦则常以瓦钩或瓦钉连接；n与压型钢板连接时，如压型钢板波高小于40mm，可用自攻钉固定，如波高较大，可采用镀锌钢支架固定在檩条上，支架钢板尺寸为，支架顶部顺板长方向开椭圆孔，采用M8或M10镀锌普通螺栓并附有帽式镀锌钢垫圈和橡胶垫8.7 墙架和檩条二、墙梁设计1. 墙梁的截面形式与布置n轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形或Z形的冷弯薄壁型钢通常墙梁的最大刚度平面在水平方向，以承担水平风荷载槽口的朝向应视具体情况而定：槽口向上，便于连接，但容易积灰积水，钢材易锈蚀；槽口向下，不易积灰积水，但连接不便n墙梁主要承受墙体材料的重量及风荷载墙梁的两端通常支承于建筑物的承重柱或墙架柱上，墙体荷载通过墙梁传给柱当墙梁有一定竖向承载力且墙板落地及与墙板间有可靠连接时，可不设中间柱，并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。

当有条形窗或房屋较高且墙梁跨度较大时，墙架柱的数量应由计算确定；当墙梁需承受墙板及自重时，应考虑双向弯曲8.7 墙架和檩条n墙梁跨度可为一个柱距的简支梁或二个柱距的连续梁，从墙梁的受力性能、材料的充分利用来看，后者更合理但考虑到节点构造、材料供应、运输和安装等方面的因素，通常墙梁都设计成单跨简支梁n墙梁应尽量等间距布置，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿均应设置一道墙梁墙梁的间距还应考虑墙板的材料强度、尺寸、所受荷载的大小等，如压型钢板较长、强度较高时，墙梁间距可达3m以上；而瓦楞铁、石棉瓦及塑料板或因规格尺寸所限制，或因材料强度所限，墙梁的间距一般不超过8.7 墙架和檩条n为了减小墙梁在竖向荷载作用下的计算跨度，减小墙梁的竖向挠度，提高墙梁稳定性，常在墙梁上设置拉条当墙梁跨度为46m时，宜在跨中设置一道拉条；当跨度大于6m时，可在跨间三分点处各设一道拉条在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱，当斜拉条所悬挂的墙梁数超过5个时，宜在中间加设一道斜拉条，这样可将拉力分段传给柱当墙板的荷载有可靠途径传至地面或托梁时，可不设拉条n为了减少墙板自重对墙梁的偏心影响，单侧挂墙板时，拉条应连接在墙梁挂墙板的一侧1/3处；两侧均挂有墙板时，拉条宜连接在墙梁重心点处。

8.7 墙架和檩条n墙板材料可视工程情况选用彩色镀锌或镀铝锌压型钢板、夹心压型复合板和玻璃纤维增强水泥外墙板(GRC板)等轻质材料，其厚度不宜小于墙板宜落地并与基础相连，使墙板的重力直接传给基础板与板间也应有可靠连接n 框架柱外侧设有墙架柱时，此墙架柱应与框架相连接并支承于共同的基础上中间墙架柱可采用支承式和悬吊式8.7 墙架和檩条n支承式墙架柱应将墙面和墙架自重产生的竖向荷载全部传至基础，但不应承受托架、吊车梁辅助桁架传来的竖向荷载为了将水平风力传给制动梁或制动桁架以及屋盖纵向水平支撑，墙架柱与这些构件的连接应采用板铰形式 n悬吊式墙架柱是根据具体情况将其吊挂于吊车梁辅助桁架上、托架上或顶部的边梁(边桁架)上悬吊式墙架柱下端用板铰或用长因孔螺栓与基础相连，使其不传递竖向力而只传递水平力8.7 墙架和檩条单层吊车厂房的墙架布置(a)围护墙立面；(b)墙架剖面，墙架柱整根到顶；(c)墙架剖面、墙架柱分上下两段1墙架柱；2辅助桁架；3托架；4屋架；5屋架下弦纵向水平支撑双层吊车厂房的墙架布置（a）墙架柱分上下两段；（b）墙架柱分上中下三段1墙架柱；2辅助桁架；3托架；4屋架；5屋架下弦纵向水平支撑采用墙板或砌体为围护墙体的墙架布置示例1墙架柱；2辅助桁架；3托架；4屋架；5墙板；6厂房柱；7屋架下弦纵向水平支撑轻型墙的墙架布置（a）加强横梁及中间墙架柱；（b）墙架柱悬吊或支承式；（c）框架柱处有墙架柱1中间墙架柱；2框架柱处的墙架柱；3加强横梁；4拉条；5窗镶边构件；6斜拉条（建议设）山墙墙架布置纵墙有门洞时的墙架布置示例1墙架柱；2a门架的竖向桁架；2b门架的水平桁架；3厂房柱；4辅助桁架；5托架；6屋架山墙有门洞时的墙架布置示例1墙架柱；2角柱；3a门架的竖向桁架；3b门架的水平桁架；4抗风桁架；5山墙柱间支撑；6压杆；7水平系杆；8屋架；9厂房柱高低跨封墙的墙架布置示例1墙架柱；2辅助桁架；3托架；4低跨屋架；5低跨屋架下弦纵向水平支撑；6厂房柱2. 墙梁的计算 荷载计算 主要有竖向重力荷载和水平风荷载。

竖向重力荷载有墙板和墙梁自重，墙板自重及水平向的风荷载可根据建筑结构荷载规范查取，墙梁自重根据实际截面确定，选取截面时可近似地取 内力分析 墙梁系同时承受竖向荷载及水平风荷载作用的双向受弯构件,当荷载未通过截面弯心时，尚应考虑双力矩B的影响 弯矩计算 根据拉条布置方案，Mx、My 的计算同檩条部分 双力矩的计算8.7 墙架和檩条 当墙梁两侧均挂有墙板，且墙板与墙梁牢固连接时，可认为墙梁受荷时不会发生扭转，此时双力矩B=0；当墙梁单侧挂有墙板时，由于竖向荷载qx和水平风载qy均不通过墙梁截面弯心，而单侧挂墙板不能有效阻止墙梁的扭转，此时墙梁内将产生双力矩B，按冷弯薄壁型钢结构技术规范的规定计算 截面验算 确定有效截面特性 根据墙梁跨度、荷载和拉条设置情况，求得的各组成板件端点应力及板件支承情况等确定有效截面尺寸，求出墙梁的有效截面特性。