屋面方管主檁條計算技術(shù)手冊.doc

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1、屋面方管主檁條計算技術(shù)手冊屋面方管主檁條計算主要遵循《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002及《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003中相關(guān)規(guī)定。屋面主檁條承受次檁條傳來的集中力作用，且集中力間距相同，取最不利排列求最大彎矩。當(dāng)檁條構(gòu)件的壁厚不大于6mm，且不小于1.5mm（主承重構(gòu)件壁厚不小于2mm）時，可以按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》相關(guān)條款計算，當(dāng)超過6mm時，宜按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)條款按鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算。檁條一般設(shè)計成單跨簡支構(gòu)件，實腹式檁條也可設(shè)計成連續(xù)構(gòu)件。本文按簡支結(jié)

2、構(gòu)計算。主檁條在設(shè)計過程中，可以考慮次檁條對主檁條提供的側(cè)向支承作用。當(dāng)次檁條直接支承壓型鋼板屋面時，其撓度限值為L/150；當(dāng)尚有吊頂時，其撓度限值為L/240；當(dāng)僅支承的屋面材料為水泥制品瓦材屋面時，其撓度限值為L/200。因此主檁條撓度限值應(yīng)在此基礎(chǔ)上適當(dāng)提高。方管檁條截面特性計算：按方管（矩形管）截面計算構(gòu)件的相關(guān)特征數(shù)據(jù)，參見《方鋼管截面計算用戶手冊》、《矩形鋼管截面計算用戶手冊》。冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值：計算全截面有效的受拉、受壓或受彎構(gòu)件的強度，可采用考慮冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值。對經(jīng)退火、

3、焊接和熱鍍鋅等熱處理的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件不得采用考慮冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值。全截面有效時，強度設(shè)計值需用考慮冷彎效應(yīng)的強度設(shè)計值來代替。注：采用時需滿足幾個條件，即為構(gòu)件為冷彎型鋼；未經(jīng)熱處理；全截面有效。參數(shù)說明：為成型方式系數(shù)，對于冷彎高頻焊（圓變）方、矩形管，??；對于圓管和其他方式成型的方、矩形管及開口型鋼，取；為鋼材的抗拉強度與屈服強度的比值，對于Q235鋼可取，對于Q345鋼可取；為型鋼截面所含棱角數(shù)目；為型鋼截面上第個棱角所對應(yīng)的圓周角，以弧度為單位；為型鋼截面中心線的長度，可取型鋼截面積與

4、其厚度的比值。方管檁條強度計算：方管主檁為受彎構(gòu)件：對于彎矩作用，需考慮構(gòu)件自重、次檁條反力方向性，并加以組合。針對型鋼面外，次檁條可認(rèn)為是側(cè)向支承點。參數(shù)說明：為構(gòu)件所受繞X軸彎矩作用；為構(gòu)件所受繞Y軸彎矩作用；為對截面主軸X軸的有效凈截面模量；為對截面主軸Y軸的有效凈截面模量；為鋼材抗拉、抗壓、抗彎強度設(shè)計值，按下表采用：注：當(dāng)檁條材質(zhì)為其他時，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的材料參數(shù)確定值。當(dāng)構(gòu)件壁厚或成型方式不滿足《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》要求時，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》進行驗算（不考慮冷彎效應(yīng)強度設(shè)計值）：受彎

5、構(gòu)件：計算方法及參數(shù)含義可參見《受彎構(gòu)件技術(shù)手冊》。方管檁條構(gòu)件中受壓板件有效寬厚比計算（僅當(dāng)按《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》計算時如此計算）：對于方管檁條，構(gòu)件腹板為加勁板件，其支承邊為上下翼緣；構(gòu)件上下翼緣為加勁板件，其支承邊為腹板。板件的受拉部分按全部有效計。受壓板件有效寬厚比按下列公式計算：當(dāng)時：當(dāng)時：當(dāng)時：參數(shù)說明：為板件寬度；為板件厚度；為板件有效寬度；為壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，：對于壓彎構(gòu)件、受彎構(gòu)件及拉彎構(gòu)件，截面上各板件的壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)應(yīng)由構(gòu)件毛截面按強度計算，不考慮雙力矩的影響

6、。為受壓板件邊緣的最大壓應(yīng)力，取正值；為受壓板件另一邊緣的應(yīng)力，以壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)；為計算系數(shù)，，當(dāng)時，??；為板件受壓區(qū)寬度，當(dāng)時，；當(dāng)時，；為計算系數(shù)，，其中按下列要求確定：對于壓彎構(gòu)件，最大壓應(yīng)力板件的取鋼材的強度設(shè)計值，其余板件的最大壓應(yīng)力按推算。例如在雙向彎矩作用下按毛截面計算得出上翼緣1點為最大壓應(yīng)力位置，則此點取為，其余的上翼緣的2點和下翼緣的3、4點均按實際毛截面壓應(yīng)力分布系數(shù)，由1點的推算得出。對于受彎構(gòu)件及拉彎構(gòu)件，板件最大壓應(yīng)力應(yīng)由構(gòu)件毛截面強度計算得出。為板件受壓穩(wěn)定系數(shù)

7、；為板組約束系數(shù)，若不計相鄰板件的約束作用，可取。對于方管檁條，計算毛截面上下翼緣四個角點的強度。由此可求壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)，計算系數(shù)、板件受壓區(qū)寬度，在其他各參數(shù)已知的情況下，僅需計算板件受壓穩(wěn)定系數(shù)和板組約束系數(shù)，即可得到唯一未知的計算系數(shù)，并進一步計算出受壓板件的有效寬度。受壓板件的穩(wěn)定系數(shù)按下列公式計算：加勁板件當(dāng)時：當(dāng)時：注：當(dāng)時，計算的各式按時的計算值采用。受壓板件的板組約束系數(shù)按下列公式計算：當(dāng)時：當(dāng)時：其中：參數(shù)說明：為計算板件的寬度；為與計算板件鄰接的板件（不包含卷邊加勁）的寬度

8、，如果計算板件兩邊均有鄰接板件時，即計算板件為加勁板件時，取壓應(yīng)力較大的一邊；為計算板件的受壓穩(wěn)定系數(shù)；為鄰接板件的受壓穩(wěn)定系數(shù)。當(dāng)時，取，為的上限值。對于加勁板件；對于部分加勁板件。當(dāng)計算板件只有一邊有鄰接板件，即計算板件為非加勁板件或部分加勁板件，且鄰接板件受拉時，取。C型檁條構(gòu)件中受壓板件有效寬度位置計算：當(dāng)受壓板件的寬厚比大于前文中的有效寬厚比時，受壓板件的有效截面應(yīng)自截面的受壓部分按下圖所示位置扣除其超出部分（圖中不帶斜線部分）來確定，截面的受拉部分全部有效