轻钢结构中简支檩条和连续檩条经济性的探讨
摘要：文章阐述了轻钢结构中简支檩条和连续檩条的优缺点，讨论了简支檩条和连续檩条的经济性。
连续檩条在轻钢结构中的应用，对结构的安全性和经济性有比较重要的意义。
关键词：轻钢结构;简支檩条；连续檩条；经济性
Abstract: the article expounds the light steel structure of simply supported and the advantages and disadvantages of the continuous span purlin moment figure and continuous span purlin, discussed the Jane a continuous span purlin and continuous span purlin moment figure of economy. Continuous span purlin moment figure in the application of light steel structure, structure safety and economy is of great significance.
Keywords: light steel structure; Jane a continuous span purlin; Continuous span purlin moment figure; economy
轻钢结构抗震性能好，综合经济效益好，施工周期短，宜于拆卸搬迁。
目前已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，因此在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
轻型钢结构的组成可分为主结构、次结构、围护系统三部分。
在无吊车的轻型建筑钢结构中，檩条和墙梁的用钢量约占总用钢量的30%左右。
因此，合理的檩条设计和构造对保证整体结构的安全、降低用钢量、控制造价等有着十分重要的意义。
1简支檩条和连续檩条各自的特点
简支檩条的优点是制作与安装方便且受力明确，在檩条跨度和荷载都不是很大的情况下，此时采用简支檩条是比较经济的。
连续檩条的受力特点与连续梁相同，相比较简支檩条而言，檩条采用连续形式降低了跨中弯矩峰值，从而减小檩条的断面，节省钢材，特别是在檩条跨度和荷载都较大的情况下，节约钢材用量尤为显著。
在工程实际中应用比较广泛的有卷边Z型、C型冷弯薄壁型钢檩条，本文针对这两种形式的檩条，探讨简支檩条和连续檩条的经济性。
2 算例比较
单层厂房的檩条间距为 1.5m，材质为Q345，荷载[1]工况1：恒载标准值0.3KN/m2，活荷载标准值为0.5 KN/m2，雪荷载标准值0.3 KN/m2，风载B类标准值0.5 KN/m2；荷载工况2：恒载标准值0.3KN/m2，活荷载标准值为0.5 KN/m2，雪荷载标准值0.8 KN/m2，风载B类标准值0.5 KN/m2。
利用PKPM2010版STS钢结构软件[2]中檩条计算模块计算，其计算结果如表1、表2。
表1、表2中用钢量均为檩条在满足强度、稳定、挠度的前提下最低单位面积用钢量。
表1 单位面积卷边Z型简支檩条和连续檩条的用钢量比较
表2 单位面积卷边C型简支檩条和连续檩条的用钢量比较
图1 卷边Z型檩条单位用钢量分析对比图2 卷边C型檩条单位用钢量分析对比
从表1，表2可以看出在同样的荷载条件下，在一定跨度，单位面积用钢量连续檩条要比简支檩条小。
从图1、图2可以看出当檩条跨度增至5m以上，简支檩条与连续檩条的用钢量差可以达到12%以上，这对于轻钢屋面，可以节约钢材。
从理论上分析，简支檩条的跨中弯矩为，连续檩条的中间跨跨中弯矩为，使用连续檩条可以降低跨中弯矩的43%，即在相同条件下，连续檩条的断面要小于简支檩条断面。
考虑连续檩条的搭接长度，取跨度的，即增加的檩条长度，但是随着跨度的增大，连续檩条总用钢量总要比简支檩条总用钢量少。
连续檩条与钢梁直接用螺栓连接，省掉檩托，这样既可以降低用钢量，又减少了檩托与钢梁焊接的工作量及施焊对梁的损伤。
因此连续檩条应值得推广应用。
从以上表明：在檩条跨度为5m或屋面荷载较大的情况下使用连续檩条要比简支檩条更能节约钢材，且随着檩条跨度和荷载的增加，这种经济性越来越明显。
3 结束语
对于大面积屋面和柱距较大的轻钢结构中，连续檩条比简支檩条有着很多的优点，连续檩条节约钢材数量是可观的，对整体结构的安全性和经济性有十分重要的意义。
C型冷弯薄壁型钢檩条在轻钢结构中应该值得推广应用。
但对于相邻柱子有不均匀沉降时，简支檩条可能更能满足要求，合理的选择尚需要进一步探讨。
参考文献：
[1] GB50009-2010.建筑结构荷载规范[S]
[2] 中国建筑科学研究所PKPM CAD 工程部.STS钢结构CAD软件用户手册[M].北京：中国建筑工业出版社,2010.。