欧本桁架檩条在重型吊车负构厂房屋面的应用.docVIP

欧本桁架檩条在重型钢结构厂房屋面的应用 唐鹏 田小川 陈明 （上海欧本钢结构有限公司） 摘 要：从分析模型和用量两方面阐述欧本桁架檩条与传统高频焊H型钢在大柱距重型吊车厂房中的应用。对欧本桁架檩条与传统的高频焊H型钢的计算结果进行对比，证明在大柱距的重型厂房屋面采用欧本桁架檩条的经济性与实用性。同时，结合已经或正在施工的实例工程，介绍欧本屋面桁架檩条的用法。 关键词：欧本桁架 屋面檩条 应用 引言 金属建筑系统中屋面檩条是重要的次结构构件，檩条是搁置在屋面主结构上的水平构件，其上一般铺设金属屋面板（有的时候附保温）。通常9米距左右的檩条，采用冷弯C、Z型形式，经济性良好。当建筑柱距（通常等于檩条跨距）大于12米时，冷弯型钢C、Z型檩条无法通过计算，这种情况下可以考虑采用桁架檩条。桁架檩条由上弦、下弦、腹杆组成，其主要经济性表现在“空腹”。 图一 由于桁架的每米重量跟桁架的高度关联度不高，而桁架的承重能力却与桁架高度成正比，利用这一特点，适当加大桁架的高度，其承重能力就大大提高。 对于屋面檩条，因常规的C、Z型檩条180*4.5， 系杆平面内计算长度系数：1.000， 系杆平面外计算长度：12.000m构件强度: 32.244 f=215.000 (N/mm2)； 平面内长细比：λx=193.308 ＜ [λ]= 200.000，构件平面内稳定计算最大应力: 162.925 f=215.000(N/mm2)； 平面外长细比超限：λy=193.308 ＜ [λ]= 200.000 ， 构件平面外稳定计算最大应力: 162.925 f=215.000(N/mm2)；构件单位重量为19.48kg/m； 檩条兼作系杆方案：构件型号：500RJ2.8/100x3.0矩形管, 上弦截面:M 2.80，材料为Q235, 下弦截面:100*3矩形截面，材料为Q235;圆钢管腹杆，上弦杆件强度:σ=132.145=205 N/mm2；上弦杆件稳定：σ=146.793=205 N/mm2；下弦杆件强度： σ= 97.9294=215 N/mm2；下弦杆件整稳： λmax=76.4161，σ=134.241 =215 N/mm2；构件单位重量为16.95kg/m； 从以上两组数据可以看出，欧本檩条在兼作系杆后，在同等受力情况下，兼作檩条与系杆双重功能后欧本檩条的重量仍然比单纯的系杆轻（相比H型钢檩条与系杆重量之和，甚至比单纯系杆的重量还要轻）；其经济性能不言而喻； 在此类型屋面中，欧本桁架檩条还有一个很大的优势：兼系杆的桁架檩条下弦可与屋面的刚性交叉支撑共同组成屋面的支撑系统，重型厂房的屋面支撑系统，根据结构受力要求与设计习惯，通常会采用屋面刚性支撑，欧本兼系杆的檩架檩条方管下弦可以很方便的与屋面刚性支撑连接，并可兼作纵向刚性系杆。一来减小了屋面刚性交叉支撑的简支跨度，防止屋面刚性支撑由于跨度太大，在自身重力作用下引起的下挠；再次，简洁美观，又大大节约了用钢量； 屋面支撑系统布置图一 在重型钢结构厂房中，欧本桁架檩条的连接也非常简单。桁架檩条的安装和Z形檩条不同，桁架檩条是采用简支铰接连接，每端用二个普通螺栓连接，不存在Z形檩条连续搭接的问题。但是桁架式檩条的支撑系统比冷弯薄壁型钢檩条系统要复杂些。 桁架檩条与屋面梁连接　　　　　　　　　 桁架檩条兼系杆与屋面梁连接 檩间支撑 对于桁架系统来说，支撑是必要的，并且它有以下几种构成形式。 水平 水平支撑由两根水平的连续构件构成，一根构件设置在桁架的上弦，另一根设置在桁架的下弦。支撑与桁架的连接应用螺栓连接或者焊接的连接方法，但无论使用那种连接方法都必须保证至少抵抗保证檩条平面外稳定所需的水平方向力。水平支承的长细比(l/r)不应超过300，其中l是水平支撑的固定点的间距， 斜向 斜向的支撑应当使用长细比(l/r)不超过200的交叉杆件，其中?是支撑在联结点之间的长度，r则为支撑件的最小回转半径。而当交叉的斜支撑在交叉点上连接的话，支撑的计算长度l则为交叉点到桁架弦杆的距离。斜支撑与桁架弦杆的连接方法可以是螺栓连接或是焊接. 檩间平行支撑　　　　　　　　　　　 　　檩间交叉支撑 下表为厦门厦顺铝箔公司冷轧车间各型号檩条情况下的用钢量比较： 类型 10m 12m 15m 备注 规格 高频焊 H250x150x4.5x8 H250x200x6x8 H300x200x6x10 桁架檩条 450RJ2.0/2.0 450RJ2.3/2.5 550RJ2.8/2.8 单重(kg/m) 高频焊 27.11 36.14 44.36 桁架檩条 9.57 10.91 12.35 材质 高频焊 Q235 Q235 Q235