关于门刚设计槽点——手算檩条(下)
上一篇关于手算檩条的知识讲导算荷载和受力分析,并未讲实际的计算过程。作为双向受弯的檩条而言需要进行强度验算和稳定验算,截面模量W决定了檩条强度应力比;支撑间距、截面模量则决定了稳定应力比。我们在取M值需要和W所绕的轴一一对应,γx和γy要根据宽厚比等级确定,C型檩条根据钢标6.1.2和8.1.1确定,通常标准型材都能达到S4及以上,实际工程手算为了简化很多工程师取1.0,如果软件计算则会自动判断。会有人疑问,为何不按照冷弯薄壁规范呢?其实两本规范逻辑是一样的,具体计算有细微差别。


对塑料瓦材料等刚度较弱的瓦材或屋面板材与擦条未牢固连接的情况,例如卡固在擦条支架上的压型钢板(扣板),板材在使用状态下可自由滑动,即屋面板材与擦条未牢固连接,不能阻止擦条侧向失稳和扭转。檩条稳定要注意稳定系数φb的计算复杂且繁琐,根据冷规A.2.1(强轴)和A.2.3(弱轴)计算:




接下来降到一种特殊檩条——兼做系杆的檩条(压弯构件),一般很少这样设计,因为此方法相对浪费钢材,通常采用矩形管檩条、H型钢,刚度要求更高。连接方式也不同,檩条顶面和主刚梁面平齐的,类似框架主次梁铰接连接,计算也更复杂(连接节点计算和杆件强度、稳定计算),具体详冷规5.5.1条、5.5.2条,βm要根据横向荷载情况、有无侧移确定。在强度计算时,注意Aen采用净截面;在稳定计算时候需要理解“弯矩作用于对称平面内”即绕x轴和y轴——因为是双轴对称的;“弯矩作用在最大刚度平面内”即绕x轴。
这里会有点乱,因为有人发现5.5.2条验算对称平面内时两个轴都算了一遍,区别是绕x、y的lo不同导致λ不同,最终φ不同。弯矩作用在最大刚度平面内时,还得再验算一次绕x轴,注意此时用的是φy和φbx,弯矩取值为计算段内(对应绕x轴)最大值,如果是简支檩条就是0.125qL²。


为何简简单单一个檩条都有这么复杂过程,因为很多设计师习惯了工具计算,输入一些荷载、计算参数,就得到计算结果,很少去研究檩条的受力分析了。我又联想到了关于隅撑那篇文章,《关于门刚设计槽点---隅撑YC》提到单面YC的不利影响:对檩条和钢梁下翼缘有不平衡力,而这个不平衡力又很难量化去计算,所以尽可能不采取次构造做法。设计的初衷就是:尽可能传力简洁,构造和设计理念贴合。

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