高频焊接H型钢在屋面檩条中的应用.pdf

昆钢科技
2014年第6期
ungang he)
2015年1月
高频焊接H型钢在屋面檩条中的应用
沈敏
(云南昆钢钢结构有限公司)
摘要本文以云钛标准厂房檩条设计为例,通过对不同型钢檩条在不同跨度、不同荷载下的计算分析,
得到不同跨度、不同荷载条件下的檩条用钢量,为高烦焊接H型钢作为屋面檩条应用提供借鉴。
关键词檩条冷弯C型钢高烦焊接H型钢
High-frequency Welding H Beam Application as
Roof Purlin
Shen Min
(Kungang Steel Structure Ltd, Yunnan
Abstract In this paper, purlins design of Yunnan Titanium Industry standard factory as an example, through
analysis of calculation under different span and load, the amount of steel purlin made from different cold-formed
steel was got, to provide the reference for application of high frequency welding H-beam as purlins
Key Words purlin; cold-formed C steel; high-frequency welding H-beam
接产生的热影响少,能解决薄板焊接带来的变形问
1概述
题。高频焊接H型钢可高速连续生产,产量高,可
节约焊材,降低加工成本,缩短加τ周期。因其板
轻型屋面檩条构件目前主要采用冷弯C型钢和
材厚度相对较小,可节约用钢量,具有良好的经济
冷弯Z型钢两种冷弯薄壁型钢,在实际工程中,以
效益,在建筑工程中逐渐得到广泛应用
冷弯C型钢最为常用。构件的高度一般为100
楚雄昆钢产业园区标准厂房(云钛厂区内)项
250m,厚度20~-30mm,常用厚度为目-标准厂房(以下简称:云钛标准厂房),位于禄
20mn,2m,25m三种。材质采用Q235或丰县土官镇云钛厂区内。该项目檩条跨度12m,根
Q345,其中以Q235最为常用。冷弯薄壁型钢因其壁
据建筑要求、屋面板情况,檩条间距可以做到2.5
薄,加工生产容易,用钢量低等特点而得到广泛的30m。若按此檩条间距,采用冷弯C型钢檩条无法
应用。但其规格不能满足大跨度檩条的要求,尤其
满足设计要求。经对比分析确定采用高频焊接H型
当檩条跨度较大时,常用的冷弯C型钢、Z型钢很难
钢檩条,檩条间距2.5m。本文结合云钛标准厂房檩
满足设计要求。跨度较大的檩条可选用高频焊接条设计,通过对不同跨度、不同间距、不同荷载条
型钢。高频焊接H型钢是由三条平直钢带经连续高件下的標条计算分析,探讨高频爆接H型钢在屋面
频焊接而成的H型钢。由于采用高频焊接技术,焊
檩条中的应用。
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(3)檩条间距:见檩条计算表。其中:常用C
2计算分析
型钢截面规格无法满足设计时,调整(减小)檩条
间距选取截面;当檩条间距小于1m仍无法满足设计
2.1设计软件
时,采用2个冷弯C型钢背对背拼接檩条形式。
采用PKPM2010钢结构工具箱对不同型钢、不
4)其他设计条件
同跨度、不同檩条间距、不同荷载条件下的檩条进
1)檩条按简支构件计算;
行设计。
(2)檩条材料按Q235考虑,强度设计值
2.2设计数据
f=205(冷弯C型钢,软件自动按规范GB50018-2002
1)主要设计规范:建筑结构荷载规范)CB附录C确定的考虑冷弯效应的强度设计值);强度设
5000-2012;《钢结构设计规范》CB50017-2003:
计值f=215(高频焊接H型钢)。
食]式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002
(3)檩条挠度按150控制L为檩条跨度
(2012年版);《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
(4)考虑屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳
GB50018-2002
(5)拉条设置:CECS102:2002中规定当檩条
2)檩条设计型钢选取冷弯C型钢、高频焊接
跨度大于4m时,宜在檩条间跨中位置设置拉条或撑
H型钢两种截面形式。
杆。当檩条跨度大于6m时,应在檩条跨度三分点处
3)设计荷载:
各设一道拉条或撑杆。据此檩条跨度为6m、7.5m时
(1)檩条设计荷载见表一(荷载条件表
设2道拉条,9m、12m设3道拉条,考虑拉条能约
(2)檩条跨度:考虑6m、7.5m、9m、12m四
東檩条上翼缘稳定;
种目前常见的檩条跨度;
(6)考虑檩条开孔的影响,净截面系数取0.90
2.3设计计算结果及对比分析
1荷载条件表
Table 1 Load Conditions
按如下表1荷载组进行设计计算,檩条设计计算
恒載活载风荷载结果见檩条计算表1~檩条计算表3。
荷载条件
(KN/m )(KN/m) (KN/m)
由表2可以看出采用高频焊接H型钢檩条比冷
云钛标准厂房檩
弯C型钢檩条节约用钢量40%左右,该项目选用高
0.5
0.370
条设计荷载
频焊接型钢檩条是合理的。
荷载组
0.5
0.315
由表3可以看出6m、7.5m、9m跨度下冷弯C型
荷载组2
0.25
0.5
0.315
钢檩条比高频焊接H型钢檩条用钢量低,12m跨度
表2镍条计算表1(云钛标准厂广房镍条设计荷载
Table 2 Purlin Calculation Table I(Yunnan Ti anium ndustry standard factory Design Load)
条
设计结果
椋条用钢量
几何
椋条强度验算荷戟组合:1.2恒载+1.4活載
(椋条每平方米重量按
檩条
条
椋条风吸力下稳定性睑算荷報组合:1.0恒载+14风栽吸力组合
檩条每米重量除以檩条
截面
椋条挠度验算荷载组合:1.0恒+1.0活载
间距考虑)
形式
椋条条风吸力下
桡度椋条每米椋条每平
跨檩条
挠度
设计面
强度
稳定性
与跨重量方米重量
度间距
(N/m ni) (N/mmi)
度比(kg/m) (g/ mt)
C型钢
2C250x75x20x2.5197.29
78.3069.381/17316.46
12.66
高烦焊接
122.5H300x150x3.2x4.5202.87
98.65
65.521/18317.93
7.17
H型钢