檁条的截面形式

实腹式檁条的截面形式

实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中应用较为普遍。其中，有一种卷边槽钢（也就是 C 形钢）制成的檩条，它适用于屋面坡度 i 小于等于 1/3 的情况。

直边和斜卷边的 Z 形檩条适用于屋面坡度 i 大于 1/3 的情形。斜卷边的 Z 形钢在存放时能够叠层堆放，这样占地面积就比较少。当把它做成连续梁檩条时，在构造方面也非常简单。

檩条的荷载和荷载组合

1.2 乘以永久荷载，再加上 1.4 乘以屋面均布活荷载与雪荷载中的最大值；

1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。

当要考虑风吸力对屋面压型钢板的受力所产生的影响时，就应当进行以下这个式子的荷载组合。

1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。

檩条的内力分析

刚架斜梁上设置的檩条，在垂直于地面的均布荷载作用下，沿截面的两个形心主轴方向都会产生弯矩作用，这种情况属于双向受弯构件，它与一般的受弯构件是不同的。

进行内力分析时，第一步是将均布荷载进行分解。这个分解是把均布荷载分解为沿着截面形心主轴方向的荷载分量，分别是 qx 和 qy。

C型檩条在荷载作用下计算简图如下：

Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：

檩条的内力计算

檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形

强度计算—按双向受弯构件计算

当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时，可按下列强度公式验算截面：

截面1.2.3.4点正应力计算公式如下：

整体稳定计算

当屋面无法阻止檩条出现侧向失稳和扭转的情况时（例如在采用扣合式屋面板的时候），应当依据稳定公式来对截面进行验算。

变形计算

实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。

对卷边槽形截面的两端简支檩条：

对Z形截面的两端简支檩条 ：

容许挠度[v]按下表取值

檁条的构造要求

当檩条的跨度超过 4m 的时候，需要在檩条间跨中的位置设置拉条。而当檩条的跨度大于 6m 时，就应当在檩条跨度的三分点处分别设置一道拉条。

拉条的作用在于防止檩条出现侧向变形以及扭转情况，同时还能提供 x 轴方向的中间支点。这种中间支点所产生的力需要传递到刚度较大的构件上。正因如此，就需要在屋脊或者檐口的位置设置斜拉条以及刚性撑杆。

拉条和撑杆的布置

风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向会相反。在这种情况下，Z 形钢檀条的斜拉条要设置在屋脊处，并且卷边槽钢檩条需要设置在屋檐处。

因此，为兼顾两种情况，在风荷载大的地区要设置斜拉条钢结构檩条的特点，在屋檐和屋脊处也要设置斜拉条；或者把横拉条做成可以既承拉力又承压力的刚性杆，同时把斜拉条也做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。

拉条一般由圆钢制成。圆钢的直径不应小于 10 毫米。圆钢拉条可以设置在距离檩条上翼缘 1/3 腹板高度的范围内。

当檩条下翼缘在风吸力作用下受压时，屋面最好用自攻螺钉直接与檩条相连接钢结构檩条的特点，并且拉条适宜设置在下翼缘附近。

为了兼顾无风和有风两种情况，可在上、下翼缘附近交替布置。

拉条与檩条的连接、撑杆与檩条的连接见图所示。斜拉条有两种情况，一种是可弯折，另一种是可不弯折。对于可弯折的斜拉条，要求弯折的直线长度不超过 15mm。对于可不弯折的斜拉条，则需要通过斜垫板或角钢与檩条连接。

实腹式檩条能够借助檩托与刚架斜梁相连接。檩托可以由角钢和钢板制作而成。檩条与檩托的连接螺栓数量不应少于 2 个，并且要沿着檩条的高度方向进行布置，具体可参见下图。设置檩托的目的在于阻止檩条端部截面发生扭转，以此来增强其整体的稳定性。

当采用扣合式屋面板时，拉条的设置根据檩条的稳定计算确定。

刚性撑杆能够用钢管来做成，也可以用方钢或者角钢来制成。一般是按照压杆的刚度要求去挑选截面，并且要求[λ]≤200。

拉条的计算

拉条充当檩条的平面外支承点。所以拉条所承受的拉力，就是檩条所承受的水平荷载。拉条支承处的支座反力为：

拉条所需要的截面面积计算公式：

檁条设计－小结

檁条依据受力特点，应当按照双向受弯构件来进行内力的计算以及截面的设计。

檁条在进行内力分析时，其内力计算与拉条的布置存在关联。当布置一道拉条或者两道拉条时，在水平荷载 qx 的作用下，需要按照两跨连续梁或者三跨连续梁来进行计算。

拉条布置需考虑风荷载的影响，要按照实际受力情况来计算拉条的截面，同时还要满足构造方面的要求。