口对口C型双檩在工程实践中的应用

刘迅(中煤科工集团北京华宇工程有限公司，北京100120)

口对口C型双檩在工程实践中的应用

刘迅
(中煤科工集团北京华宇工程有限公司，北京100120)

结合具体工程实例对常规檩条设计形式的优缺点进行阐述，并针对檩条的选型进行计算比较。通过分析比较，发现口对口C型双檩可以用于较大柱距的轻型钢结构厂房中，同时由于冷弯薄壁卷边C型檩条的截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便，值得在具体工程实践中推广应用，为类似工程提供了借鉴。

檩条；计算比较；效益；应用

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.113

1 引言

檩条形式有实腹式和桁架式两种。在常规轻钢结构厂房设计中，檩条及墙梁用钢梁约占总用钢梁的10%～40%，因此合理的檩条设计及构造对整个结构的安全性、经济性等有着十分重要的意义[1]。在工业厂房设计中，由于工艺布置需要，较大跨度的柱距常常出现在工程实践应用中。本文以9m柱距的某选煤厂机修车间工程为例，对其屋面檩条设计进行分析比较。

2 工程概况

某选煤厂机修车间工程，结构采用轻型门式钢架结构，高度为8.7m，檩距为1500mm。建筑物场地类别Ⅱ类，地面粗糙度为月类，屋面檩条布置如图1所示。

图1 屋面檩条布置图

3 分析比较

3.1 檩条选择

《钢结构设计手册》规定：实腹式檩条包括冷弯薄壁型钢和普通型钢两种。冷弯薄壁卷边C型檩条的截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便。目前常用于檩条跨度≤6m，荷载较小的平坡屋面或墙面。高频焊接薄壁H型钢系引进国外先进技术生产的一种轻型型钢，具有腹板薄、抗弯刚度好、两主轴方向的惯性矩比较接近及翼缘板平直易于连接等优点，目前常用于檩距≥1.5m或跨度＞6m，荷载较大的屋面或墙面[2]。

在常规设计中，往往采用简直檩条设计，简支檩条的优点则是制作与安装方便、受力明确，较多地使用于跨度和荷载不大的结构中[3]。但对于9m柱距的厂房，普通的C型单檩条一般不能满足要求，需要设置双檩（口对口C型双檩）。

根据以上所述，檩条可选用以下2种形式：简支C型冷弯薄壁型钢双檩（口对口C型钢）和高频焊接薄壁H型钢[4]。

3.2 计算比较

檩条形式即已确定，则需要根据荷载计算条件进行计算，然后根据计算的结果进行经济指标对比。

3.2.1 计算

1）设计依据：《建筑结构荷载规范》（G月50009—2001）；《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（G月50018—2002）；《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102:2002）；

2）钢材钢号：Q235钢；

3）屋面自重标准值：0.3 kN/m2；活荷载标准值：0.5 kN/m2；雪荷载标准值：0.2 kN/m2；检修荷载标准值：1.0kN；基本风压：0.6kN/m2；

4）计算软件：采用中国建筑设计研究院PKPM（2010版）钢结构设计软件，采用电脑输入数据,程序自行优化计算，所有檩条的强度、挠度、稳定性均需满足规范要求；

经程序优选截面计算，简支C型冷弯薄壁型钢双檩（口对口C型钢）选用2C250×7×20×2.0型檩条，高频焊接薄壁H型钢选用H250×150×3.2×4.5型檩条。核对计算结果，可以看出，该2种截面形式的檩条均满足规范中对檩条截面强度、稳定性及垂直于屋面的挠度要求。

3.2.2 比较确定

檩条截面选定后，就要从经济、材料采购以及施工难易程度来考虑檩条形式的选用。

1）经济对比：对两种形式的檩条来说，在跨度和檩距均相同的情况下，可以从檩条每米长质量角度来进行对比。通过表1经济对比表，可以清楚发现，采用C型冷弯薄壁型钢双檩（口对口C型钢）比采用高频焊接薄壁H型钢经济。

表1 经济对比表

2）施工采购：C型檩条应用普遍，制造方便，市场购买便利，且单价较低。高频焊接薄壁H型钢系引进国外先进技术生产的一种轻型型钢，偏远地区产量较低，且大多地区建筑市场短缺，材料大多从内地订货，购买时间长，且长途运输距离较远，成本较高。

3）施工难易：C型檩条自重轻，安装方便，特别是作为墙梁的时候，口对口C型双檩更有利于窗户部位节点的施工。高频焊接薄壁H型钢较为笨重，安装较为不便，在与檩托连接的节点及窗户部位节点施工时，困难程度会大许多。

通过以上3方面对比，确定檩条选型采用简支C型冷弯薄壁型钢双檩（口对口C型钢）2C250×75×20×2.0型檩条。

3.3 经济效益分析

后期，对比同期在新疆乌鲁木齐某选煤厂的同样大小使用高频焊接薄壁H型钢的轻型钢结构机修车间工程，造价降低了4.5万元，工期提前了30d，即给投资方带来了“早完成早投产，早投产早见效益”的愉悦，也给投资方及参建的施工单位节约了成本。

4 结语

使用口对口C型双檩后的设计，不但降低了工程建设的成本，缩短了施工工期，节约了社会资源，而且结构上也达到了经久耐用、安全可靠的效果。口对口C型双檩在远离内地的偏远地区的工程实践中的应用，具有重要的作用。通过本次分析比较，可以清楚地看到，口对口C型双檩可以用于较大柱距的轻型钢结构厂房中，同时由于冷弯薄壁卷边C型檩条的截面互换性大，应用普遍，用钢量省，制造和安装方便，值得在具体工程实践中推广应用。

【1】纪福宏,汪一骏.檩条设计中若干问题的探讨[J].钢结构，2005（5):1-3.

【2】岳昌智,郭小农.轻型建筑钢结构的檩条设计[J].结构工程师，2001 (2):6-9.

【3】张锦松,叶修喜,胡继刚,等.12m柱距屋面檩条设计与应用[J].工程建设与设计，2011(6):65-67.

【4】汪一骏，等.钢结构设计手册（第三版）[K].北京：中国建筑工业出版社，2004.

Application of Mouth-to-Mouth C-Shaped Double Purlins in Engineering Practices

LIU Xun
(CCTEG Beijing Huayu Engineering Co.Ltd.,Beijing100120,China)

By citing a specific project case, this paper illustrates the advantages and disadvantages of conventional purlin design forms, andconducts calculation and comparison for the purpose of purlin model selection. Through analyzing and comparing, it concludes thatmouth-to-mouth C-shaped double purlins can be satisfyingly used in light-weight-steel-structure work shops with relatively large column spacing.Besides, with a quite impressive section interchangeability and steel economy, the cold-bended thin-wall edge-rolled C-shaped purlin is widelyapplied, easily manufactured and mounted, thus worth being promoted for practical engineering applications. This paper can provide somereference in similar engineering practices.

purlin；calculation and comparison；efficiency；application

TU393

A

1007-9467（2016）12-0028-02

2016-11-08

刘迅（1978～），男，河南南阳人，高级工程师，从事工程设计及项目管理研究。