发表时间: 2025-02-08 00:07
钢结构节点从图纸到现场
– 檩间支撑
胡雪雯
作者简介
就职于巴特勒(天津)有限公司。以打造免维护钢结构厂房的理念,从方案设计到项目落地,提供全方位的技术服务。
随着房地产降温的同时工业大力发展,国内轻钢结构的需求日渐显现。不同于现浇混凝土结构,钢结构依靠大量节点实现构件的连接传力,而这些节点从理论的图线到现场施工,能否实现设计的传力效果,在实践的过程中又会遇到哪些问题,是值得每个设计师思考的。以门刚结构的屋面檩间支撑为例。屋面檩条作为薄壁型钢,其强轴用于承担屋面竖向荷载,其平面外刚度较弱,而檩间支撑则起到了保证檩条平面外稳定性的关键作用。同时,门式钢架作为二维受力结构,依靠平面外支撑体系形成空间稳定结构,而屋面檩条对门刚梁也起到了平面外支撑的作用。因此檩间支撑的有效性不光是保证单个檩条的有效,更是对整个门刚结构的安全都至关重要的。
屋面檩间支撑的常见做法同墙筋的平面外支撑,使用拉条作为柔性支撑并在檐口及屋脊处设置斜拉条,形成稳定体系。
(门刚规范图例)
从受力分析来看,此番设计有效的解决了檩条的平面外支撑,且用料轻巧,经济合理,故而也成为了行业内普遍采用的解决方案。细看安装节点图,
(门式刚架图集参考图例)
拉条是分段通过螺栓与檩条腹板连接,那么在实际施工中就面临了几个问题。
首先,直拉条之间需让开螺栓的安装空间,从图集上也可看出,直拉条并不能按理想设计的保持在一条线上,传力路径并不直接;其次,拉条需在安装时保证张紧才能发挥功效,而其张紧程度完全取决于工人的安装。屋面檩条及其支撑的安装属于高空作业,且为了尽量保证拉条的传力路径,螺栓的安装空间势必非常紧凑,现场工人将拉条张紧的难度是非常高的。
同时,图集中单层拉条的设置仅考虑到檩条上翼缘受压的情况,但对于轻钢屋面,风升力是不可小视的荷载。一旦风升力大于屋面恒活,檩条则会出现下翼缘受压,若檩条下翼缘区域缺少平面外支撑,则檩条极易失稳最终失效。若是采用上下翼缘双层拉条的方式,其安装难度又再次加大,验收检查的难度也非常大,出现漏洞的可能性也就更大了。
经过大量实验和项目实践,巴特勒公司开发的C型拉压杆檩间支撑非常有效的解决了上述问题。
C型钢既可受拉也可受压,还能同时约束檩条的上下翼缘。配合巴特勒的全系统预打孔技术,C型檩间支撑端头可直接插入檩条腹板上预先打好的对应孔位中,与下一个C型钢重叠,并用插销固定。既保证了直线的传力路径,又大大减小了施工和检查难度。