PKPM 钢结构工具箱计算檩条常见错误纠正及两种计算方法
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- 2025-12-26
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计算檩条常见错误纠正的第一部分,乃是檩条计算,就是用PKPM工具箱计算檩条,我们在开展车间和库房设计时,时常要计算檩条,因手算繁杂,好多人用PKPM工具箱计算檩条数,然而在运用PKPM工具箱计算时,因无法正确选用参数,故而提供的计算书错误诸多,自然也就难以准确算出所需檩条的规格。实际上,PKPM工具箱檩条的计算版面格式是专门为门规库房打造的,而且风荷载的计算参数设置是严格依照门规要求进行的,意思就是没有按照荷规去设置阵风系数等参数。那么哪种结构属于符合门规的结构呢?门规附录A.0.1条文说明表明:当柱脚铰接且刚架的L/h大于2.3以及柱脚刚接且L/h大于3的低矮房屋计算风荷载时应当按照门规取值,而不应该按照荷规来取值。为了进行檩条计算,我们平时要区分情况,分为两种:符合门规的结构,要依据门规来计算,不符合门规的结构,则需按照荷规来计算。实际上,就是风荷载计算方法存在差别,而风荷载参数的正确选用对檩条有着至关重要的影响,下面来总结一些利用PKPM工具箱计算檩条时参数选取的注意点。其一,参数选取。要注意,檩条形式:此项提供12种截面形式供选择,通常常用“C形檩条”以及“Z形檩条”。,当跨度大于9m的时候,檩条适宜采用格构式构件(依据门规6.3.1条)。,在坡度比较大的情况下(i13),适宜采用直边和斜卷边Z形檩条,之所以如此是由于当屋面坡度增大时,Z型檩条对称于竖直方向的抗弯截面模量利用率会增大。,连续檩条适合采用Z形檩条,原因在于其搭接便捷能够通过可靠搭接达成刚接,进而能够按照连续梁计算。 ,截面名称:与檩条形式相对应。从节约用钢量这个角度来看,选取的原则是“偏大不偏厚”。举例来说,当C180X70X20X2.5与C220X75X20X2.0各自的初始设计条件处于相同状况时,在计算结果里,强度、挠度以及稳定性这些方面均是差不多的,然而二者的单重却存在着较大的差异,在用量比较大的情形下能够节省不少的用钢量。同样的道理,C180X70X20X2.2也是能够用C200X70X20X2.0去进行代替的,以此节省钢材的用量。在进行设计的时候,要选择最优的截面规格是需要通过计算比较才能够确定的。C180X70X20X2.0的檩条,其单位重量是5.39kg/m ;C200X70X20X2.0的檩条,单位重量为5.71kg/m ;C180X70X20X2.2的檩条,单位重量是5.90kg/m ;C200X70X20X2.2的檩条,单位重量为6.25kg/m ;C180X70X20X2.5的檩条,单位重量是6.66kg/m ;C200X70X20X2.5的檩条,单位重量为7.05kg/m ;C220X75X20X2.2的檩条,单位重量是6.77kg/m;C220X75X20X2.,单位重量为7.64kg/m3 ,钢材型号:通常默认是Q235钢,市场上檩条Q345钢不常被用。4,屋面所使用的材料,默认状态下是压型钢板材质,而其他可供选择的选项包含吊顶、钢骨膨石板。其中,名为压型钢板的屋面,又能够细分成所谓的单层压型钢板屋面、具备复合保温功能的压型钢板屋面、夹芯板这几类。在实际应用当中,我们较为常用的是前面提及的两种类型。压型钢板的构造情况,可参照(01J925 - 1、06J925 - 2、08J925 - 3)压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造图集。5,屋面的倾角,默认设定数值为5.711,该数值代表着屋面坡度为10%,实际应用时需依据具体情况进行相应修改。6,檩条之间的间距,默认情况下设定为1.5米。经常使用的屋面檩条之间的间距选取数值是1.2到1.5米 ,檩条的跨度呢 ,是依据门刚的间距来进行填写的 ,净截面系数方面 ,通常在考虑檩条开孔的情况下取值为0.95 ,屋面荷载这里 ,屋面自重(不包含檩条自身重量)(KN/m2) ,默认的数值是0.3 KN/m2 ,要是使用的是单层压型钢板 ,它的自重一般不会超过0.1KN/m2 ,应该如实去计算然后填写 ,要是屋面采用夹芯板或者复合保温屋面 ,能够根据建筑材料的具体规格去查荷载规范然后如实填写 ,一般都是不会超过0.3 KN/m2 。此值对于檩条在进行风吸力计算这个过程的时候,会产生相当大的影响,因而需要依据实际情况来从事填写这个行为,绝对不可以出现偏大这种状况。B,屋面位置的活载(KN/m2):其所取用的具体数值为0.5(此依据门规3.2.2条以及荷规5.3.1条所确定),绝对不可以错误地取用为0.3,这是由于檩条属于屋面部位的构件,只有当针对刚架构件开展计算这个动作的时候,才能够按照3.2.2条当中的注来予以考虑进而取用0.3(此内容出自门规3.2.2条文说明)C,雪荷载(KN/m2):是根据荷规表E.5来进行取值操作的。D,积灰荷载(KN/m2):是依据荷规5.4来进行取值的,我们饲料厂在进行设计工作时,一般是不会用到这个的。E,施工荷载(作用于跨中)(KN):其取值不得小于1(依据荷规5.5.1条款)10,屋面板能够对檩条上翼缘侧向失稳起到阻止作用:在屋面板为夹芯板或者基板厚度大于0.66mm的压型钢板等具备一定刚度的板材时,并且屋面板与檩条存在可靠连接的情况下,方可选择“屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳” 。通常所讲的可靠连接指的是自攻钉连接,对于扣合式屋盖而言,屋面板与檩条之间存在松动空间,无法确保檩条上翼缘的稳定。如果选择了此选项,那么在恒、活或者风压力朝着下作用荷载的情况下,当檩条上翼缘处于受压状态时,就仅仅计算强度而不计算稳定。要是没有选择这个选项,那么在檩条上翼缘受压时,强度以及稳定都要进行计算。关乎压型钢板能不能阻止檩条失稳这一问题,存在下面几种说法,国标图集10G521钢檩条钢墙梁里表明,屋面板材拥有足够刚度,像压型钢板那样,并且与檩条稳固连接的时候,才能够认定能阻止檩条侧向失稳以及扭转,当屋面板采用刚度较弱的瓦材材料,或者没有与檩条牢固连接时,就不能阻止檩条侧向失稳和扭转,这意味着压型钢板是具备足够刚度能够阻止檩条失稳的,然而图集并未对压型钢板厚度提出要求。钢结构设计规范(GB50018 - 2002)的第8.2.3条以及其条文说明表明,当檩条的上下翼缘表面都设置了压型钢板,并且与檩条进行了牢固连接的时候,是可以不设置拉条和撑杆的。这里着重强调的是上下都要设置拉条,并且也没有针对压型钢板的厚度提出要求。门式刚架轻型房屋钢结构技术规范(2012版)附录E以及附录E的条文说明指出,附录E的适用条件其中之一是当屋面板基板的厚度大于0.66mm的时候,在这个时候就认为屋面板能够阻止檩条上翼缘的侧向位移以及扭转。PKPM 用户手册,其 2010V2.1 版于 2013 年发布,对工具箱计算檩条参数的相关说明,也依照门规将 0.66mm 用作划分条件之一,进而采用不同的计算公式。综上所述,结合我们平常饲料厂所涉及到的压型钢板厚度,大多数都小于 0.66,并且较多都采用扣合式连接,所以为了安全起见,我们不勾选此项,而是通过计算拉条来维持上翼缘的稳定。同样的道理,当我们没办法确定屋面材料是那种具备一定刚度的板材时(举例来说,复合保温屋面的压型钢板厚度小于0.66,并且钢丝网或者铝箔的刚度没办法明确或者估测),都不勾选这个选项,在这个时候通过设置拉条来保持上翼缘的稳定。通常觉得夹芯板是那种拥有足够刚度的屋面材料,和檩条进行牢固连接的时候是能够防止檩条侧向失稳以及扭转的,在这个时候应该勾选此项。11,构造确保下翼缘风吸力作用具备稳定性:当檩条下翼缘存有厚度超过0.66mm的压型钢板,并且与檩条存在可靠连接,能够选择“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。要是设置交叉拉条、双层拉条或者型钢拉条,而且拉条间距不大于1.5m,此时檩条上下翼缘均有约束,并且侧向支撑间距均较小,依据门规6.3.7条及条文说明,能够勾选“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。也即是通常情况下,在下翼缘设有拉条时,便能够勾选“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。当选取这个选项时,在风吸力向上作用的荷载状况下,檩条下翼缘会受压,此时仅计算强度而不计算稳定。要是没有选择这个选项,那么在檩条下翼缘受压时,强度以及稳定都需要进行计算。12,拉条设置:依据门规6.3.5条、薄钢规8.2.3条来设置。设置交叉拉条、双层拉条或者设置单层拉条,要经由门规6.3.6条计算来予以确定。13,有关拉条作用为,拉条作用存在“约束檩条上翼缘”这种情况,还有“约束檩条上、下翼缘”这种情况,以及“约束檩条下翼缘”这种情况,那么这三者该如何进行选择呢?是依据门规6.3.6条,先设置单层或者双层拉条,之后再选择相对应的约束 。按照门规6.3.6条设置拉条的相关内容讲得较为简明扼要:首先,一般情况下,在恒活荷载作用之时,檩条的上翼缘会承受压力,并且当下常用的屋面板是咬合或者暗扣形式的,其无法起到阻止檩条上翼缘出现失稳状况的作用,所以应当在檩条上翼缘附近(也就是1/3处)设置拉条,而且拉条还有承担沿屋面坡度方向分力的作用(特别是在屋面坡度比较大的情形下),因而这是必须要设置的。其次,当檩条处于风吸力组合作用下,下翼缘承受压力时,这时候则需要进行稳定验算。若是能够满足稳定方面的要求,那么就能够不进行处理;要是不满足稳定要求,那就应当依据计算得出的结果,在檩条的下翼缘附近也就是1/3处增设拉条,也就是设置双拉条。简单来讲,要是屋面板比较重、处于多积雪的地区,拉条设置在上翼缘,要是屋面板比较轻、存在多强风的地区, 在檩条下翼缘也应当进行设置。举例来说,像上海市标准轻型钢结构设计规程(DBJ08 - 68 - 97),其中第6.4.3规定:当处于风吸力状况下,檩条受力的方向会相反,拉条的位置适宜在檩条下翼缘1/3腹板高度处。拉条不该设置于檩条中间,原因是设置于中间对上下翼缘起不到约束作用,就这点而言,国标图集10G521钢檩条钢墙梁同门规6.3.6条以及薄钢规8.2.3条说法都一样。14,验算规范:从PKPM用户手册(2010V2.1版)摘取对此相关的说明:针对冷弯薄壁型钢檩条,能够选择依照门式钢架规程或者冷弯薄壁型钢规范来进行验算。选择门规验算时,风吸力下翼缘稳定验算方法能够挑选门规附录E计算或者门规(式6.3.7 - 2)计算。若处于高频焊H型钢或者热轧型钢截面这种情况时,能够挑选钢结构设计规范或者门式刚架规程来做校核。一旦选择了不一样的规范,那验算的方法是有所差别的,计算结果在变形控制方面也是不一样的。对于风吸力作用的验算方法,要么选择把门规附录E拿来计算,要么选择用门规(式6.3.7 - 2)来计算,这二者在计算结果上是有着较大差异存在的,在设置拉条并且拉条仅仅约束上翼缘这种状况下,式6.3.7 - 2(也就是薄钢规范)的计算结果相较于按附录E计算出来的结果是偏大的;当拉条同时约束上下翼缘的时候,附录E的计算结果是偏大的。风吸力作用选择原则在用户手册中有如下建议:其一,当屋面为压型钢板屋面且厚度大于0.66mm,屋面与檩条通过自攻螺钉等紧固件有可靠连接,同时设置单层拉条靠近上翼缘,在这三个条件均满足时,按照门规附录E计算来进行选择;其二,若屋面是刚度较弱的材质如塑料瓦材料等,或者是采用非可靠连接方式的压型钢板如扣合式等,应选择6.3.7 - 2式或依据冷弯规范计算,拉条的约束作用要根据实际拉条设置情况来选择。建议那个时候要设置双层拉条、交叉拉条或者型钢拉条,拉条会同时对上下翼缘起到约束作用。用户手册跟门规6.3.7.3条以及附录E.0.1条文说明的说法基本上是一致的。至于墙梁设计,和檩条不一样,门规6.4.4.2明确规定:外侧设置有压型钢板的墙梁在风吸力作用下的稳定性,能够按照附录E来进行计算。15,屋面板惯性矩:指的是每米屋面板的惯性矩,按照门规计算的时候,风吸力作用依照附录E计算,一定要依据所使用的屋面材料查询相应的惯性矩并输入这个数据。对于16,轴力设计值方面,PKPM用户手册(2010V2.1版)表明,要是输入的轴力设计值大于0,程序就会自动当作所计算的檩条是刚性檩条,按照压弯构件来进行计算,计算书中会详细地给出压弯构件的验算项目。不管有没有输入轴力设计值,在计算结果后面,程序都会输出在当下屋面荷载作用之下,檩条所能够承担的最大轴力设计值。对于17,风荷载方面,A建筑形式有封闭式和半封闭式,可依据实际情况去选择,这两种形式下计算风吸力的差别比较大。B,分区方面存在中间区、边缘带以及角部这三种情况,严格地讲,这三种分区需要分别进行计算,并且出具相应的计算书。要是仅仅计算中间区的一种情形,而对于边缘带的檩条布置,也依照中间区的方式来布置,如此一来,往往会偏小,进而导致檩条设计的结果不安全。C,调整过后的基本风压值(KN/m2),对于符合门规的结构而言,要依据建筑物所在的地区,去查荷规表E.5,之后还要乘以1.05的系数。1.05这个系数的取值依据,能够在门规附录A.0.1的条文说明中找到。对不符合门规的结构,要依照荷规计算,在基本风压上乘阵风系数,作为调整后的基本风压值输入,我们设计的饲料厂主车间属于后一种情形 ,D,风压高度变化系数,依据荷规表8.2.1取值 ,E,体型系数,吸力为负按门规附录A取值,与分区对应一致,此取值在工具箱中自动给出,随分区和建筑形式变化而自动变化,同时檩条间距修改后从属面积变化也会影响此参数改变 。门规附录A当中的风荷载体型系数,已然涵盖了阵风效应,此内容在门规附录A.0.2相关条文说明里有提及。对于柱脚呈铰接状态,并且刚架的L/h大于2.3的,以及柱脚为刚接且L/h大于3的低矮房屋而言,唯有运用门规的体形系数来计算风荷载pkpm 钢结构工具箱常用,整个结构方可确保安全,而绝对不可以采用荷规。这部分内容在门规附录A.0.1条文说明中有阐述。我们所设计的主车间以及卸料棚部分库房,并非属于低矮房屋,然而PKPM工具箱檩条的计算,却是专门为契合门规形式的门刚而打造的。那么,难道我们就不能够借助工具箱来计算车间屋面的檩条了吗?无疑并非如此,通常能够借由调整参数达成风荷载的精准取值。要是主车间檩条依旧按门规来计算风荷载,那么我们所设计出的檩条相较于实际所需会偏大pkpm 钢结构工具箱常用,墙梁则会偏小,进而影响檩条的结构安全。门规附录A.0.2条文说明还同时表明:“倘若风荷载体形系数采用荷规的规定值,那么基本风压以及阵风系数也应当配套地采用相应的规定值。”也即是说,当我们针对不符合门规的结构形式开展檩条计算时,是需要依照荷规8.1.1 - 2式来计算围护结构风荷载。若要借助PKPM工具箱进行计算,那么体形系数便不可依照门规来取值,然而,也绝不能于PKPM工具箱里仅仅将体形系数简单地修改为荷规8.3.3和8.3.4条所规定的局部体形系数,却未把阵风系数计算进去,而应当是,在基本风压之上乘以阵风系数当作调整后的基本风压值予以输入。如此一来就同时对体形系数以及基本风压做出了修改。按照荷规8.3.3和8.3.4条去选取局部体形系数,需要经过计算以及从属面积折减,通常都要套用8.3.4.3公式进行折减,要留意不能算错。二,常见错误:1,门式刚架属于符合门规规定的结构形式,在计算其屋面檩条时,按照荷规表8.3.1.2将体形系数修改为-0.6,这是不对的,因为-0.6并非围护结构的体形系数,如此算出来的檩条会偏小且不安全。原因可查看门规附录A.0.1条文说明。2,门式刚架是符合门规规定的那种结构形式,在计算其屋面檩条时,按理要按照门规来计算,然而却只是计算了中间区。并且没有计算边缘带,也没有计算角部。如此这般算出来的檩条,在边缘区是不安全的。故而应分开地进行计算,还要提供各不相同的计算书。需要明确的是,中间区和边缘带或者角部的檩条间距,或者大小是应当有所区分的。另外,对于有女儿墙的屋面结构而言边缘带或者角部的风吸力存在一定程度的减弱,所以在计算檩条的时候,对体形系数是能够适当去折减的。三,主车间的结构,明显并非门规范围之内的那种结构型式,但是却依照门规来选取风荷载的体型系数,这无疑是错误的做法,其并不满足荷规第8.3.3条关于局部体形系数的要求。三,精确绘图:绘图之际,需要留意下面几个要点:一,绘制的图形要与计算书维持一致。二,计算书中体现单排拉条,檩条的详细图纸同样应当画出单排拉条孔;而且在檩条的上翼缘或者檩条的下翼缘呈现的情况要与计算书一致,。第二部分:墙梁计算,运用PKPM工具箱来计算墙梁一,关于参数选取,这里仅列举与檩条不一样的参数。其一,墙梁形式,此项给出了10种截面形式以供选择,程序默认的是“Z形檩条”。其二,实际呢,在我们设计墙梁的时候,常常会用到“C形檩条(口对口)”当作门梁或者门柱,严厉地讲,是应该计算然后出具此部分的计算书的。2,计算弯扭双力矩所带来的影响,PKPM用户手册(2010V2.1版)针对此有相关说明,其表明当为单侧挂板,并且墙板重量由墙梁予以支撑时,墙板自重对于墙梁偏心荷载会形成作用,此作用会致使墙梁产生较大的双力矩作用,而这个双力矩对墙梁的承载力是极为不利的,依据规范要求,墙梁计算之时应当考虑这个双力矩作用,然而对于连续墙梁,规范当中并未规定双力矩的计算方法,程序对于连续墙梁没有计算双力矩影响,建议依照薄钢规8.3.1条,采取构造措施,以此减小双力矩的影响。存在于薄钢规之中的8.3.1条指出,那种两侧带有挂墙板的作为墙梁的结构,以及一侧有挂墙板而另一侧设置了能够起到阻止其扭转变形作用的拉杆之类型的墙梁呢,它们是可以不去算那因弯曲加之扭转带来的双重力矩所产生的那些影响的。然后说到拉条设置这方面,通常情况下都是需要去设置双层的拉条以此来对内外两个翼缘的稳定性进行约束的,这样的情景下呢,斜拉条其实同样也是要作双层设置的。再提到验算规范这一块,门规里的6.4.4.2条阐述的是,外侧安置了压型钢板的墙梁在受到风吸力作用时所呈现出来的稳定性,它是能够依照附录E去进行计算的。5,风荷载:背风体型系数(呈负值):于计算不符合门规的那种结构情形之下的墙梁时,要依据荷规8.3.3条跟8.3.4条去选取局部体形系数,其中侧面Sa处的风吸力比较大,应当作为背Wind体型系数输入进而单独计算一回。 二,常见错误:1,门式刚架属于符合门规规定的结构形式,在计算其墙梁时,依照荷规表8.3.1.2将体形系数修改成+0.8以及-0.5,如此做是错误的,算出来的墙梁会偏小。原因可参照门规附录A.0.1条文说明。2,门式刚架是符合门规规定的那样的结构形式的,在计算墙梁的时候,参照门规去计算,然而并没有将封闭式和半封闭式区分开来,像卸料棚要是按照封闭式建筑那样去计算墙梁那肯定是错的。3,主车间结构分明不是处于门规范围以内的结构形式,可还是按照门规去选取风荷载的体型系数,如此这般是错误的,基于此计算出来的墙梁比正常情况偏小了许多。三,准确绘制图纸可如下:1,经由计算得知一般主车间通常都需要设置双层拉条用以约束内外翼缘的稳定,在这个时候应当让图纸和计算保持一致。
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