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浅议门式刚架檩条设计几点问题【摘要】门式刚架轻型钢结构房屋（以下简称“门式刚架”）以其轻型、快速、高效的特点，已在我国得到广泛的应用。目前很多本科毕业设计也将门式刚架作为设计选题，在设计的各个环节中，对于檩条的设计常常出现几个方面的问题，现浅谈檩条设计中值得注意的几个内容，供广大设计人员探讨。 【关键词】门式刚架；檩条；稳定性 门式刚架结构坚固耐用、建筑外型新颖美观、质优价宜、经济效益明显，柱网尺寸布置自由灵活、能满足不同气候环境条件下的施工和使用要求的特点，广泛应用在单层工业厂房、超级市场和展览馆、库房以及各种不同类型仓储式工业及民用建筑等，具有广泛的市场应用前景。门式刚架建筑结构设计作为本科毕业设计选题，在进行设计过程中，学生常常在檩条的设计上遇到种种问题，现浅析檩条设计需注意的几个问题。 1 檩条的选用和布置 门式刚架屋盖采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檩条，冷弯薄壁型钢较一般热轧型钢相比，经过了冷弯处理后，材料的屈服强度提高了，板件一般非常薄，最小的有1.5mm，宽厚比较大。 当跨度不超过9m的檩条宜采用卷边槽型（以下简称“C型”）和带斜卷边或带直角卷边（以下简称“Z型”）的冷弯薄壁型钢，当跨度大于9m时，可采用格构式檩条或高频焊H型钢等实腹式檩条。毕业设计中常要求学生考虑选用C型檩条作为屋面檩条来计算，但在毕业实习过程中，同学们发现在实际工程里更多的选用了Z型作为屋面檩条，而选择C型作为墙面檩条。可以从这样几个方面来进行考虑：1、根据节点部位的连接能力，Z型檩条一般是按连续梁来设计，C型檩条是按简支梁设计的，同等柱距下，跨中的最大弯矩前者要小20%左右，采用Z型檩条截面要小，钢板较薄，可以节约钢材，降低造价；2、C型檩条的截面在主轴上不对称，中心轴的位置向腹板处偏心，屋面板的搭接一般不在C型檩条中心轴的位置上，受力状态不好，而Z型檩条主轴倾角多为14°～20°，用作屋面檩条时，屋面荷载作用线与Z型檩条截面主轴方向相当接近，弱轴方向的力分量很小，双力矩对强度的计算影响小。因此，对于坡度较大的屋面檩条适宜于选用Z型檩条；3、Z型檩条作为屋面檩条十分好用，但作用墙面檩条时不能做窗框，所以墙面有窗户的厂房最好屋面采用Z型檩条，墙面选用C型檩条，但考虑到如此一来檩条部分的手算计算量就过大，并且通常选做的门式刚架坡度小于10%，所以屋面和墙面都按C型檩条来选择了。 2 檩条下翼缘的稳定 屋面檩条承受的荷载分为永久荷载和可变荷载两类，在对屋面檩条进行荷载组合时，要考虑以下原则：第一、屋面均布活荷载与雪荷载不应同时考虑，取两者中较大值，然后同积灰荷载进行组合；第二、施工或检修集中荷载应与屋面材料或檩条自重组合，而不应与其他荷载组合；第三、对于平坡屋面（坡度为1/20～1/8），可不考虑风吸力，当风荷载较大时或屋面坡度较大时，还需考虑风吸力作用下檩条的受力情况，且永久荷载分项系数取1.0。 考虑风吸力组合作用，为了防止檩条下翼缘在风吸力情况下失稳，应设置拉条或撑杆。对于Z型檩条，可在其自由翼缘或附近设置拉条，如采用角钢或方管截面撑杆更好；对于C型檩条，因在风吸力情况下，自由翼缘将向屋脊变形，因此应采用角钢或方管截面撑杆，如采用拉条，则应在檐口处设置斜拉条，与檐口檩条在刚架连接处得节点牢固连接。拉条应张紧，当屋面自重大于风吸力时，拉条应设置在离檩条上翼缘1/3腹板高度范围内，当风吸力作用使檩条下翼缘受压时，拉条应设置在离檩条下翼缘1/3腹板高度范围内。通常，在永久荷载、可变荷载作用下，檩条上翼缘受压，且现在常用的屋面板是咬合或暗扣的，不能起到阻止檩条上翼缘失稳的作用，故应在檩条上翼缘附近（1/3处）设置拉条，考虑下翼缘受压时，檩条的下翼缘附近（1/3处）增设拉条，即设双拉条。 考虑风吸力作用下，檩条下翼缘稳定设计的方法有很多，主要有以下4种：1、按照《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）计算，由于该规范未考虑屋面蒙皮作用，因此计算结果很保守；2、参考BHP、奥多、Strimat公司的檩条设计手册，考虑了屋面蒙皮作用；3、按澳大利亚AS/NZS 4600:1996规范计算，由于本规范在国内无法律效应，很不普及，也难以应用；4、《门式刚架轻型房屋钢结构计算规程》（CECS 102:2002）是按照欧洲规范EC3-ENV1996规定的，也考虑了屋面蒙皮作用，假定为弹性地基的典型模型，又具有法律效应，比较合理。以上4种设计方法进行计算对比，按《门式刚架轻型房屋钢结构计算规程》（CECS 102:2002）计算结果是可以的。 3 檩条拉条设计 檩条截面的抗扭刚度较小，对于荷载作用不通过截面剪力中心而存在的偏心十分敏感。在计算时，必须考虑因荷载作用不通过剪力中心形成