1.5 — 檩条设计
?1.5.1 檁条的截面形式 ?1.5.2 檁条的荷载和荷载组合 ?1.5.3 檁条的内力分析 ?1.5.4 檁条的截面选择 ?1.5.5 檁条的构造要求
返回
1.5.1 檁条的截面形式
实腹式
热轧型钢 H型钢
截面形 式
格构式
冷弯薄壁型钢 下撑式
平面桁架式 空腹式
? 实腹式檁条的截面形式
轴方向的中间支点。此 中间支点的力需要传到刚 度较大的构件为此 ，需要在屋脊或檐口处设置斜 拉条和刚性撑杆 。
拉条和撑杆的布置
斜拉条
拉条 隅撑
屋面横向水平支撑
撑杆
檩条
拉条
屋面拉条布置
?当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向
相反。此时 Z形钢檀条的斜拉条需要设置在屋 脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。
?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、撑杆与檩条的连接见图所示，斜拉条
可弯折，也可不弯折。前一种方法要求弯折的直 线长度不超过 15mm，后一种方法则需要通过斜垫 板或角钢与檩条连接。
Y qy
X
q qx
q x ? q sin ? q y ? q cos ?
X
α
Y
q表示垂直向下重力荷载；α为屋面坡度
? Z型檩条在荷载作用下计算简图如下：
Y
Y1
q
qy
q y ? q cos?? ? ? ?
当屋面坡度： θ
α
i>1/3
X1 q x ? q sin?? ? ? ?
X
α≈θ
X
檁条近似为沿x X1
384 EI x1
容许挠度 [v]按下表取值
檩条的容许挠度限值
仅支承压型钢板屋面
l
（承受活荷载或雪荷载）
150
l
有吊顶
240
l
有吊顶且抹灰
360
1.5.5 檁条的构造要求
?当檩条跨度大于 4m时，应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大 6m时，应在檩条 跨度三分点 处各设置一道拉条 。
?拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供 x
1.5.3 檩条的内力分析
?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（与一般受弯构件不同） 。?在进行内力分析时，首先要把均布 Nhomakorabea载分解为沿
截面形心主轴方向的荷载分量 qx 、qy。
? C型檩条在荷载作用下计算简图如下：
当屋面坡度 i≤1/3时， qx值较小， 檁条近似为 单向受弯构 件。
ql 2 32
sin ?
My
?
qxl 2 64
?
ql 2 64
sin ?
拉条设置 情况 无拉条
跨中有一道 拉条
檩条的内力计算 表1-4
由 q x产生的内力
M y m ax
Vy m ax
1 8
q
xl
2
0.5q xl
拉条处负弯矩
1 32
q
x
l
2
拉条与支座间正弯矩
1 64
q
x
l
2
0.625 q xl
由 q y产生的内力
主轴方向单向受
弯。
α
qx θ Y Y1
当α=θ时
q = qy qx = 0
? θ为Z型檁条两个主轴的夹角；α为屋面坡度。
当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力
qy
简支梁的跨中弯矩对X轴:
Mxmax
?
1 8
q
y
l
2
?
1 ql 2 cos?
8
连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴：
qx
My
?
qxl 2 32
?
?因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区
或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横 拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的 刚性杆。
?拉条通常用圆钢做成，圆钢直径不宜小于 10mm。
圆钢拉条可设在距檩条上翼缘 1／3腹板高度范围 内。
?当在风吸力作用下檩条下翼缘受压时，屋面宜用
自攻螺钉直接与檩条连接，拉条宜设在下翼缘附 近。
? W bx ex Wey
Wex、Wey—对两个形心主轴的有效截面模量；
。 ? bx —梁的整体稳定系数，按规范规定 计算
? 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：
5 qkyl 4 ? ?v?
384 EI x
对Z形截面的两端简支檩条 ：
5 qk cos? l 4 ? ?v?
M x max
Vx max
1 8
q
yl
2
0.5qyl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
三分点处各有 一道拉条
拉条处负弯矩
1 90
qxl 2
拉条与支座间正弯矩
1 360
qxl 2
0.367 q xl
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
1.5.4 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：
x
x
3(+) y 4(+) M xmax
x
qx x
3(-) y 4(+) M ymax
截面 1.2.3.4 点正应力计算公式如下：
? ? ? ? ?
1
?
?
M x max Wx 1
? M y max Wy 1
?
f
（最大压应力）
? ? ? ? ? 2 ?
? M x max Wx 2
?
M y max Wy 2
适用于屋面坡度>1/3 适用于屋面坡度≤1/3
用于屋面的C型檁条
1.5.2 檩条的荷载和荷载组合
?1．2×永久荷载 +1．4×max{屋面均布活荷
载，雪荷载 }；
?1.2×永久荷载+1．4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响 时，还应进行下式的荷载组合：
?1.0×永久荷载+1．4×风吸力荷载。
Mx ? My ? f Wenx Weny M x 、 M y ——对截面x轴和y轴的弯距；
Wenx、Weny ——对两个形心主轴的有效净截面模量
?檩条在最大弯矩 M x max、M y max作用下引起截面
正应力符号如下图所示（正号表示拉应力，负
号表示压应力）。
qy y
1(-) 2(-)
y 1(-) 2(+)
?
f
? ? ? ? ? 3 ?
M x max Wx 3
? M y max Wy 3
?
f
? ? ? ? ? 4
?
M xmax Wx 4
?
M y max Wy 4
?
f
（最大拉应力）
? 整体稳定计算 当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时 (如
采用扣合式屋面板时 )，应按稳定公式验算截面：
Mx ? My ? f
热轧型钢
H型钢
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
?实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中，卷边槽钢 (亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度 i≤1／ 3的情况。
?直边和斜卷边 z形檩条适用于屋面坡度 i>1／3的情
况。斜卷边 Z形钢存放时可叠层堆放，占地少。做 成连续梁檩条时，构造上也很简单。