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四合院設計

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建筑裝修設計輕鋼結構檁條設計問題探討

作者:中式古韻  發布時間:2015-04-15 10:40:41

一、建筑裝修設計屋面檁條:

 

1.簡支檁條計算

 

通常選用C型檁條,開口朝向屋脊方向。

 

如屋面為單層或雙層彩鋼板夾玻璃絲棉的維護材料,恒荷載通常取0.15~0.2KN/㎡ 。其它材料跟據實際重量核算。活荷載取荷載規范規定的屋面活荷載與當地雪荷載的較大值。積灰荷載與施工荷載根據實際情況確定。

 

如果屋面板采用自攻螺釘與檁條固定,保證屋面板與檁條可靠連接,能阻止檁條上翼緣側向位移和扭轉,此時只需計算檁條強度,但這種板型因溫度變形能力和防水能力較差,現在較少采用。目前采用較多的是暗扣式板型,這種連接方式在溫度變化較大時屋面板能產生滑動,不宜將它假定為能阻止檁條上翼緣側向位移和扭轉,除了計算檁條強度,還需計算其穩定性。

 

屋面檁條計算和拉條的設置有關。根據門規,當檁條跨度大于4m時,宜在檁條間跨中設置拉條;跨度大于6m時宜在檁條跨度三分點處各設一道拉條,在屋脊處還應設置斜拉條及撐桿。在恒載.活載及風壓力作用下,檁條上翼緣受壓,拉條應設置在檁條上翼緣1/3處。在風吸力作用下使檁條下翼緣受壓,拉條不能保證檁條下翼緣的側向位移和扭轉,如果計算時要考慮拉條能約束檁條下翼緣,此時應在檁條下翼緣1/3處同樣設置拉條,所以檁條設計最好用雙層拉條。

四合院建筑

2.建筑裝修設計連續檁條計算

 

通常選用Z型檁條,開口朝向檐口方向。由于Z型檁條可用搭接形式,故可把這樣的檁條假定成連續構件。

 

(1)采用Z 型搭接連續檁條比簡支檁條內力分布均勻,剛度大,可節省用鋼量。

 

(2)搭接連續檁條在支座處搭接區存在嵌套松弛現象,其剛度小于等截面連續單檁的剛度,因此在支座處有一定彎矩釋放,在跨中彎矩有一定的增大。

 

(3)連續檁條整體穩定計算目前尚不完善,其整體穩定可利用屋面蒙皮作用和拉條支撐系統解決。

 

(4)連續檁條支座處的彎矩大于跨中彎矩,搭接區承載能力按兩檁條的抗彎模量之和考慮是合理的,可以大大節省用鋼量。

 

(5)連續檁條的搭接長度不宜小于跨長的10 % ,搭接長度按端跨和中間跨的彎矩分布情況分別考慮,以搭接端彎矩不大于跨中彎矩為條件來確定搭接長度可使設計更為經濟合理。

 

(6)用檁條兼作屋面縱向壓桿,當單檁不能滿足承載力要求,可用雙檁條,此方法節省用鋼量。

 

(7)連續檁條與屋面梁的連接應采用加檁托板螺栓連接方式以防檁條局部腹板壓屈和整體傾覆。當檁條腹板高厚比較大時尚應加設厚墊片以改進其支座處的承載力。

 

(8)一般情況下,設計帶隅撐的檁條時,隅撐對檁條的有利作用與不利影響可考慮相互抵消,忽略不計,以簡化設計

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二、建筑裝修設計墻面檁條

 

通常選用C型檁條,開口朝向根據實際情況確定。一般墻梁開口朝上,但窗洞口下側檁條可讓檁條開口朝下布置以滿足固定窗框的需求。

 

墻梁設計與屋面檁條類似,同樣要考慮墻板.拉條的約束作用。不同的是墻板有自承重和非自承重兩種,要根據具體情況具體分析。另外。墻梁設計時根據構造條件的不同要考慮雙彎矩板的影響。根據《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》中8.3.1條及條文說明,兩側掛墻板的墻梁和一側掛墻板.另一側沒有可以阻止其扭轉變形的拉桿墻梁,可不計雙力矩的影響(即可取B=0),此時可僅進行墻梁的強度計算。

 

對于風吸力作用下內翼緣的穩定性計算,與屋面檁條類似,墻板一般采用自攻螺釘與檁條固定,可認為墻板能阻止墻梁外翼緣側向失穩。拉條設置在墻梁內側比增大檁條截面更經濟。

 

對于自承重墻板,可僅在內側設置拉條。對于非自承重墻板,宜在墻梁內外設雙側拉條,外側拉條可以作為墻板在自重作用下墻梁的豎向支撐點。在墻板頂部和窗戶下的墻梁處應同時設置斜拉條和直撐桿,將拉力傳至剛架柱或墻架柱,底部墻梁一般固定在墻垛或矮墻上,整體穩定有保證,故底部墻梁處可不設置斜拉條和直撐桿。

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三、建筑裝修設計拉條的設置

 

拉條雖小,作用不小。實際上有檁條系的壓型鋼板輕型變形和扭轉,減小檁條的計算長度,保證檁條的側向穩定作用。拉條一般通過螺栓與檁條連接,拉條與屋面板的共同作用能有效地提高檁條的整體抗扭轉度和減少外部荷載引起的扭轉效應。雖然在檁條下翼緣附近有無拉條對檁條的抗彎承載力有很大影響,但當拉條強度滿足后,拉條的剛度對抗彎和壓彎承載力的影響可忽略。

 

所以門規推薦拉條的最小直徑取10mm,去除車絲對截面的削弱及銹蝕等因素外是可行的,但應注意:每一個坡面上的檁條是一個大的串聯系統,因此檁條的受力是不均勻的,恒活載作用下離屋脊處越近的拉條內力越大,而在風吸力作用下正好相反。在檁條的設計中應考慮多根檁條由拉條串聯后的內力疊加。

 

當房屋坡度方向較大應間隔一定數量的拉條設置一對斜拉條,以分段傳遞內力。因拉條只能受拉,但拉條作為檁條的側向支撐點時,同時受拉和受壓,因此在檐口和屋脊應布置斜拉條和撐桿,以形成幾何不變體系。撐桿按壓桿設計,不宜用圓鋼。

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