在轻型钢屋顶系统中，屋顶梁的稳定性很差，因此它们的平面外稳定性通常需要考虑角括号的约束效果。尤其是在屋顶梁的负弯矩区域钢结构檩条规格表，由于下部法兰没有其他侧向约束，因此角支架的限制效果对于屋顶梁的稳定性尤为重要。在实际项目中，角钢角支架的下端连接到屋顶梁下部机翼附近的节点板，并且上端连接到屋顶pur的网络（图1）。

轴向负载轴承能力的控制因子的角度支撑能力

除了其自身的稳定承重能力外钢结构檩条规格表，角支架的轴承能力还与两端的连接强度有关。当连接强度小于角的轴承能力支撑时，螺栓连接的强度起着控制作用。

在实际项目中，拐角支架的上和下端通常通过4.6S普通M12螺栓连接到屋顶梁和purlin。根据“钢结构设计标准”，普通螺栓连接的强度主要由螺钉的剪切强度和连接板的孔壁的压力故障控制。这两个由以下公式计算：

螺钉剪切强度：

孔壁压力故障：（ T是板的厚度，D是螺栓的直径）

对于角支架连接节点，T是purlin的壁厚。

限制屋顶梁所需的角支撑力

作为屋顶梁的外部平面支撑，“关于栅极型刚性框架轻量级房屋的技术规定的第8.4.2条”要求拐角支撑的轴向负载能力满足：

（A是屋顶梁的机翼区域，F是屋顶梁的设计强度）

当拐角支架成对排列时，每个角支架的支撑物可能是1/2次。

因此，如果需要考虑角括号对屋顶梁的平面约束效应，则必须满足它：

考虑到正常情况下，角括号成对排列，即：

实际工程中的问题

根据螺栓使用4.6S M12的常见横截面范围，对上述条件进行了验证。角支架的角度为45度；冷弯曲的薄壁钢purlin的厚度为1.0-3.0mm，材料为Q235和Q345；屋顶梁的下部法兰为Q235和Q345。宽度厚度比根据S3段确定，尺寸如下图所示。

从上图可以看出，当pur骨薄时，支撑所需的载荷很容易超过螺栓孔壁的压力轴承能力。当法兰区域较大时，支撑所需的负载可能会超过螺钉本身的剪切轴承能力。

如果我们仅考虑屋顶梁中常用的Q345，则Purlin在1.5-2.5mm的常用厚度范围内，并且可以发现在大多数情况下，拐角螺栓连接强度不足的问题。在这种情况下，当屋顶负载接近或超过设计负载（当大雪如下时），并且屋顶梁的稳定性需要接近设计轴承能力的支撑力，则屋顶梁可能不稳定，导致屋顶系统崩溃。

图3显示了2021年汤利亚（Tongliao）大雪期间轻型钢厂的屋顶损坏。可以看出，拐角支架和pur骨之间的螺栓连接受到损坏，并且purlin的网上的螺栓孔变成椭圆形的螺栓孔由于孔壁的压力。 ，然后将螺栓拉出或切断。

拐角支架连接螺栓的建议

为了避免由于连接螺栓的角支撑的强度不足而造成屋顶结构的损坏，本文建议将角支架的连接螺栓用8.8s施加压力的高强度螺栓M14代替。图4比较了使用8.8S M14压力高强度螺栓后的结果。可以看出，螺钉的强度远大于所有计算情况所需的支撑力，并且在大多数情况下，孔壁的压力承载能力大于屋顶梁外部支撑所需的负载，但是当屋顶梁横截面较大时，如果法兰的宽度超过300mm，则仍然需要验证。

本文摘要

通过对本文的分析，可以得出以下简单结论：

（1）拐角支撑支撑屋顶梁的轴承能力可以通过在两端连接螺栓来控制，其中purlin的孔壁的压力轴承能力是主要控制因子；

（2）常用的角支架连接螺栓4.6S M12普通螺栓无法满足角括号的要求，因为在许多情况下，作为对屋顶梁的外部支撑；

（3）角螺栓连接的承重不足可能导致倒塌和对轻钢屋顶结构的损坏，并带来严重的后果；

（4）建议使用8.8S M14压力高强度螺栓而不是角支架连接螺栓。分析表明，大多数情况都可以满足，但是当屋顶梁的下部法兰部分很大时，仍需要验证以确保安全。