欧本桁架檩条在重型吊车钢构厂房屋面的应用

1、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米柱距左右的檩条，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型檩条现有标准断面很难通过计算，这种情况下可以考虑采用桁架檩条。

2、重型工业厂房屋面系统
重型工业厂房有别于普通的厂房，其吊车起重量大、厂房高度高、承受荷载大等。在布置柱网尺寸时，为满足生产工艺的要求，符合规范提出的经济合理、安全适用的要求，重型厂房的柱网通常较大。12m、15m、18m等为常用柱距，也是重型工业厂房中比较经济的柱距。因跨度与荷载原因，此类厂房的屋面檩条通常采用焊接H型钢或高频焊H型钢，但屋面檩条折合每平米用钢量通常达到15kg/m2以上，经济性不是很好。而欧本桁架檩条系统，在这种结构形式中，就具有非常明显的优势。
欧本桁架檩条由上弦、下弦、腹杆组成，上下弦均采用M型冷弯薄壁型钢，腹杆采用焊接圆管，其主要经济性表现在“空腹”。其断面形式如下图2-1所示。



由于桁架的每米重量跟桁架的高度关联度不是很高，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。下面我们通过一个实例来说明欧本桁架檩条在重型吊车厂房屋面系统的经济性与实用性。
3、黄海造船有限公司船体车间,总建筑面积44000m2,分高跨与低跨二部分，因高跨与低跨情况类似，现以高跨为例进行说明。建筑剖面图如下图所示，常规柱距为12m，局部包括16m柱距，基本风压为0.55kN/m2。因近海，地面粗糙度为A类，恒载为0.2kN/m2，吊挂荷载为0.3kN/m2，基本雪压为0.5kN/m2，无其它荷载；

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；

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形檩条有时要连续搭接的问题。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。

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。

(1)水平支撑

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；

(2) 斜向支撑

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 .



备注：荷载条件：基本风压为0.80 kN/m2,地面粗糙度为B类，恒载为0.2 kN/m2, 活载为0.50 kN/m2,基本雪压为0.35kN/m2,无其它荷载。

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