摘 要：根據(jù)多年設(shè)計經(jīng)驗，對屋面檁條的設(shè)計從荷栽取值、拉條設(shè)置、防銹等方面進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：屋面檁條；荷載；拉條

中圖分類號： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）11-0096-01

1 屋面檁條的設(shè)計

1.1 荷載取值

1.1.1 恒荷載

屋面檁條所承受的恒載包括屋面自重以及檁條上懸掛的管道、吊頂?shù)戎亓?。有些面積較大建筑為了滿足使用要求，大跨度并且使用上不要求小分割單元，為了滿足建筑防火設(shè)計和通風(fēng)要求，需設(shè)置自動噴淋設(shè)施和通風(fēng)設(shè)施。通常情況下這些設(shè)施就將檁條作為支撐構(gòu)件，以集中荷載的方式即點(diǎn)荷載加在檁條上。

在PKPM CAD（STS）軟件中檁條的荷載是按均布荷載設(shè)計的。在應(yīng)用軟件計算時需將點(diǎn)荷載倒算成面荷載。吊掛荷載較大時如何正確倒算，才能使構(gòu)件既經(jīng)濟(jì)又安全。

重型屋蓋屋面自重的取值往往是越大結(jié)構(gòu)計算越安全。但對于輕型屋面而言在風(fēng)荷載起控制作用的時候，屋面恒載取值大有時卻反而不安全。表1是一組檁條用STS計算的結(jié)果，從中可以看出在重力作用下截面強(qiáng)度隨著屋面恒載的加大而有所增加，但增加的幅度不是很大。但在風(fēng)吸力作用下的下翼緣穩(wěn)定性應(yīng)力隨著屋面恒載的減小而加大許多。因此在設(shè)計時一定根據(jù)屋面建筑做法合理取值，避免因取值不當(dāng)致使實(shí)際工程檁條在風(fēng)吸力作用下，下翼緣整體扭曲失穩(wěn)。

1.1.2 風(fēng)荷載

豎向荷載通常是設(shè)計的控制荷載，但當(dāng)風(fēng)荷載較大房屋較高或輕型屋面坡度小時，特別是部分封閉建筑，不應(yīng)忽視風(fēng)荷載的作用。屋面檁條應(yīng)驗算在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣的受壓穩(wěn)定性，避免下翼緣因受壓而失穩(wěn)。檁條的風(fēng)荷載體型系數(shù)，應(yīng)按《門規(guī)》表A. 0.2-2 的規(guī)定采用；房屋角部風(fēng)荷載大，因此《門規(guī)》規(guī)定角部、邊緣帶體型系數(shù)比中間跨大。處于角部、邊緣帶區(qū)域的檁條應(yīng)該按該區(qū)域的風(fēng)荷載體型系數(shù)進(jìn)行設(shè)計。

中間區(qū)域由于受荷面積大從而使得豎向荷載大，設(shè)計有時就覺得取中間區(qū)域計算設(shè)計會安全。其實(shí)不然，在風(fēng)荷載作用下角部或邊緣帶可能會出現(xiàn)屋面豎向荷載小，風(fēng)吸力作用大于屋面豎向荷載情況，角部或邊緣帶會處于設(shè)計不利狀況，因此在設(shè)計時應(yīng)對中間區(qū)域和角部區(qū)域分別計算，取不利組合作為截面設(shè)計依據(jù)；

《門規(guī)》只給出了屋面坡度不大于10°的風(fēng)載體型系數(shù)。有些建筑從建筑造型上要求屋面坡度設(shè)計的很大且>10°，在檁條設(shè)計時，屋面坡度若不符合《門規(guī)》的要求，應(yīng)該按實(shí)際的風(fēng)載體型系數(shù)計算風(fēng)載。

1.1.3 屋面雪荷載

根據(jù)荷載規(guī)范第7.2.2條規(guī)定，檁條應(yīng)按積雪不均勻分布的最不利情況采用。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009》強(qiáng)制性條文及其條文說明，對于雪荷載較大的地區(qū)，考慮到雪荷載有時會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輕型屋蓋自重，因此設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工程當(dāng)?shù)貧庀筚|(zhì)料，將基本雪壓適當(dāng)提高。對于帶女兒墻的坡屋面，雪壓的分布不均勻系數(shù)，是設(shè)計中容易忽略的一個問題。對于有雪地區(qū)，檁條應(yīng)按積雪不均勻分布的最不利情況，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009》中第6章的規(guī)定，采用正確的積雪分布系數(shù)。此外，對于位于天窗遮擋兩側(cè)及多跨雙坡內(nèi)天溝處的檁條，設(shè)計時應(yīng)給予適當(dāng)加強(qiáng)。

1.1.4 屋面活荷載

根據(jù)荷載規(guī)范的規(guī)定，不上人屋面采用0.5kN/㎡。設(shè)計有時就按荷載規(guī)范執(zhí)行。但當(dāng)雪荷載大于0.50kN/㎡時，檁條若按此計算選取就不安全。因此，根據(jù)荷載規(guī)范要求結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀筚|(zhì)料，屋面活荷載應(yīng)取活荷載與雪荷載中的較大值進(jìn)行設(shè)計。

1.2 檁條強(qiáng)度計算時注意的問題

檁條是冷彎薄壁構(gòu)件，拉條、撐桿是連接檁條用來加強(qiáng)檁條之間的剛度。在檁條設(shè)計時應(yīng)將拉條、撐桿等在檁條上所開孔洞面積扣除采用有效凈截面驗算其截面強(qiáng)度。由于孔洞面積小一般不大于Φ14mm，設(shè)計時往往很容易忽略其對截面造成的削弱。

2 拉條的設(shè)計

拉條的作用是防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)且提供X軸方向的中間支點(diǎn)。與檁條和撐桿一起組成幾何不變體系。拉條的布置應(yīng)考慮風(fēng)荷載影響，按實(shí)際受力計算拉條截面并應(yīng)滿足構(gòu)造要求。

拉條設(shè)置的位置對檁條的設(shè)計有很大影響。以簡支檁條為例，無拉條、設(shè)1道拉條、設(shè)2道拉條（3分點(diǎn)處），檁條內(nèi)力M分別為1/8qz（跨中）、1/32 qz（跨中）、1/90qz（三分點(diǎn)處）和1/360qz（跨中）。通常在恒載、活載及風(fēng)吸力較小的情況下，檁條上翼緣受壓，拉條可僅設(shè)置在檁條上翼緣1/3腹板高度處。在風(fēng)吸力較大狀況下（風(fēng)壓較大地區(qū)，半封閉結(jié)構(gòu)），恒荷與風(fēng)吸力組合，檁條下翼緣受壓，拉條應(yīng)分別設(shè)置在檁條上下翼緣1/3腹板高度處，較為安全合理，且有時加設(shè)拉條比加大檁條高度或厚度顯得更為經(jīng)濟(jì)。

拉條截面小強(qiáng)度弱，不能起到它的作用，因此《門式鋼架規(guī)范》6.3.5條規(guī)定采用圓鋼時直徑不宜小于10mm。

3 檁條的防腐

檁條一般采用的是冷彎薄壁構(gòu)件，壁厚一般不超過3mm，在自然環(huán)境下易銹蝕。銹蝕后的檁條截面削弱較大，在使用過程中存在一定的安全隱患。因此，需做好檁條防腐涂裝工作。根據(jù)屋面板的安裝，檁條有外露式和暗藏式。外露式檁條置于屋面板之下，容易維護(hù)。暗藏式檁條置于兩層屋面板之間，通?？床灰姴灰拙S護(hù)。鑒于薄壁檁條的特點(diǎn)，采用熱浸鍍鋅防腐檁條較為合適。

因為鍍鋅有電鍍和熱浸鍍鋅兩種方法，電鍍上鋅量很少，遇到潮濕環(huán)境很容易生銹；熱鍍鋅的優(yōu)點(diǎn)在于他的防腐能力強(qiáng)，鍍鋅層的附著力和硬度較好。因此，在設(shè)計說明中采用鍍鋅檁條時一定要提出鍍鋅方法及鍍鋅量。單面鍍鋅量一般為250～275g/㎡較為合適。

4 結(jié)語

薄壁型鋼屋面檁條的設(shè)計，應(yīng)從各方面綜合考慮，根據(jù)工程實(shí)際情況認(rèn)真分析、合理選取，這樣可保證檁條使用安全的前提下創(chuàng)造最大的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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