下一个钢板切割工件：考虑45钢腹板屈曲后强度的梁设计

5.6.2 双向弯曲型碳板切割钢梁 双向弯曲型碳板切割钢梁承受两个主平面方向的荷载，设计方法与单向弯曲型碳板切割钢梁相同，应考虑抗弯强度、整 体稳定、挠度等的计算，而剪应力和局部稳定一般不必计算，局部压应力只有在有较大集中荷载或支座反 力的情况下，必要时才验算。 * 双向弯曲梁的抗弯强度按式（5. 5)计箅，BP: I < 尸 双向弯曲梁的整体稳定的理论分析较为复杂，一般按经验近似公式计算，规范规定双向受弯的H型 钢或工字钢截面梁应按下式计算其整体稳定： (5. 52) 式中h——绕强轴(z轴）弯曲所确定的梁整体稳定系数。 设计时应尽量满足不需计算整体稳定的条件，这样可按抗弯强度条件选择型钢截面，由式(5. 5)可得: M, +oM, 对小型号的型钢，可近似取a=6(窄翼缘H型钢和工字钢)或《=5(槽钢）。 双向弯曲型碳板切割钢梁最常用于槺条，其截面一般为H型钢（檩条跨度较大时）、槽钢（跨度较小时）或冷弯 薄壁Z形钢（跨度不大且为轻型屋面时）等。这些型钢的腹板垂直于屋面放置，因而竖向线荷载q可分解 为垂直于截面两个主轴工_x和y—y的分荷载q, = qcosf和g, = gsin?>(图5. 26)，从而引起双向弯曲。

6 m时设置两道拉条。拉条一般用016圆钢（最小应为幻2)。 拉条把檫条平行于屋面的反力向上传递，直到屋脊上左右坡面的力互相平衡[图5.27(a)]。为使传 力更好，常在顶部区格（或天窗两侧区格）设置斜拉条和撑杆,将坡向力传至屋架[图5. 27(b)〜（f)]。Z形 槺条的主轴倾斜角0可能接近或超过屋面坡角，拉力是向上还是向下，并不十分确定，故除在屋脊处（或天 窗架两侧)用上述方法固定外，还应在槍檫处设置斜拉条和撑杆[图5. 27(e)]或将拉条连于刚度较大的承 重天沟或圈梁上[图5. 27(f)]，以防止Z形檁条向上倾覆。 拉条应设置于槺条顶部下邪〜40 mm处[图5. 27(g)]。拉条不但减少檫条的侧向弯矩，且大大增强 檁条的整体稳定性，可以认为••设置拉条的檩条不必计算整体稳定。另外屋面板刚度较大且与檁条连接牢 固时，也不必计算整体稳定。 图5. 28槺条与厘架弦杆的连接 设计槺条时，按水平投影面积计箅的屋面活荷载标准值取0. 5 kN/tn2 (当受荷水平投影面积超过 60 m2时，可取为0.3 kN/m2,这个取值仅适用于只有一个可变荷载的情况）•此荷载不与雪荷载同时考 虑，取两者较大值。與灰荷载应与屋面均布活荷载或雪荷载同时考虑。 在屋面天沟、阴角、天窗挡风板内，髙低跨相接等处的雪荷载和积灰荷载应考虑荷载增大系数。对设 有自由锻锤、铸件水爆池等振动较大的设备的厂房，要考虑竖向振动的影响，应将屋面总荷载增大10% 〜15%. 雪荷载、积灰荷载、风荷载以及增大系数、组合值系数等应按《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2001) 的规定采用。 【例5.4】设计一支承压型钢板屋面的槺条，屋面坡度为1/10，雪荷载为0.25 kN/m2,无积灰荷载。 槺条跨度12 m，水平间距为5 m(坡向间距5. 025 m).采用H型钢[图5. 26(a)]，材料为Q235B钢。 【解】压型钢板屋面自重约为0.15 kN/n^(坡向）。檫条自重假设为0.5 kN/m。 檫条受荷水平投影面积为5X12 = 60 m2，未超过60 m1，故屋面均布活荷载取0. 5 kN/m2，大于雪荷 载，故不考虑雪荷载. 槺条线荷载为（对轻屋面，只考虑可变荷载效应控制的组合）,>一 128 ~  标准值 gk = 0. 15 X 5. 025 + 0. 5 + 0. 5 X 5 = 3. 754 kN/m = 3. 754 N/mm 设计值 9 = 1. 2 X (0. 15 X 5. 025 + 0. 5) + 1. 4 X 0. 5 X 5 = 5. 005 kN/m 9x = 9 • cosy> = 5. 005 X —产0 . == 4. 98 kN/m VToT 9y = 9 • sinf = 5. 005 X —/ = 0. 498 kN/m v/ToT • 弯矩设计值为： M, = i- X 4. 98 X 12* = 89. 64 kN • m = + X 0. 498 X 12: = 8. 964 kN • m 采用紧固件（自攻螵钉、钢拉铆钉或射钉等)使压型钢板与槺条受压翼缘连接牢固，可不计算槺条的整 体稳定性.由抗弯强度要求的截面模量近似值为[式（5. 53)]: W01 = =逆.64 +6 X 8. 964) X 10s _ y.f 1. 05 X 215 ~bJ5 x 10 mm 选用 HN346X174X6X9，其 J, = 11200 cm4,W, = 649 cm3，W, = 91 cm3 ,«, = 14. 5 cm,ty = 3. 86 cm 自重0.U kN/m，加上连接压型钢板零件重量，与假设自重0.5kN/m相等• 验算强度丨跨中无孔眼削弱’评^二识^^^二；^): K , My _ 89. 64 x 106 , 8. 964 X 10* ,， 十 7yWny — 1. 05 X 649 X 103 + 1. 2 X 91 X 103 = 13. 6 N/mm < / = 215 N/mn»2 为使屋面平整，檩条在垂直于屋面方向的挠度v(或相对挠度w/z)不能超过其容许值|>](对压型钢板 屋面[r；]=//200): v 5 qkJ3 5 3.754X(10/%/1^)(12000)3 _ 1 M _ J_ T = = 206 X 103 X 11200 XlO4 275 I 200 作为屋架上弦水平支^杆或_系_縣’应验箅其长_(屋難向由于有M钢板连接牢 固,可不验算）： Ax = 1|00 = 83 < [A] = 200 【例5 5】耐-支承波形石棉瓦屋面的槺条’屋面坡度W.5’无雪荷载和积灰荷载。檫条跨^为 6 mI沿屋面坡向间距为0-SS1 m),跨中设置-道拉条，采用槽钢截面[图5•錄)]’ 材料瓦自重0.20 kN/m2(坡向）,预估槺条(包括拉条）自重G. 15 kN/m•可变荷载:无雪 荷载，但屋面均布荷载为0. 50 kN/m*(水平投影面）• 檩条线荷载标准值为： ，t/ A 9k = 0. 2 X 0. 851 +0.15 + 0.5 X0. 79 = 0. 715 kN/m = 0. 715 N/mm 线荷载设计值为（只考虑可变荷载效应控制的组合）： g = 1. 2 X (0. 2 X 0. 851 + 0. 15) + 1. 4 X 0. 5 X 0. 79 = 0. 937 kN/m i=°-937 x T^¥W= 0-937 xiAf=o.87 kN/m q, = 0. 937 X - . 1 - = 0. 348 kN/m 弯矩设计值（图5. 29)： M, = 1 x 0.87 X 62 = 3. 915 kN • m 9 2 1* H = y X 0. 348 X 3* = 0. 392 kN . m 由抗弯强度要求的截面模量近似值为： ：  1. 05 X 215 =26. 02 X 103 mm3 选用[10，自重0.10 kN/tn(加拉条重后与假设基本相符），截面几何特性：w, = 39.7 cmJ ,W„. 7. 8 cm3，I, = 198 cm4 ,ix = 3. 95 cm,iT = l. 41 cm. . 因有拉条，不必验算整体稳定，按式（S. 5)验算强度： , M, 3.915X108 丄 0- 392X 10" ^ 136 N/mm1 < / ： 215 N/mm1 卞 yjAZ ~ 1.05 X 39. 7 XlO3 1. 2 X 7. 8 X 103 验算垂直于屋面方向的挠度： V 5 gkJ3 = _5_ 0. 715 X (2. 5/ 77725) X 6000，_ T = 384 * £77 = 38 4 2 06 X 103 X 198 X 104 — 作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性撑杆的檫条，应验算其长细比： 600 152 < 200 3. 95 300 OT 故知此种檁条在坡向的刚度不足，可焊小角钢（图5. 30)予以加强，不作支撑横杆或刚性系杆的一般 檁条不必加强。有时为了施工简便也可将檩条改为[12. 6(iy = l. 57),则不必考虑加强问题。 1/2 丄 (b) 图5. 29例5. 5图