口對口C型雙檁在工程實踐中的應用

劉迅(中煤科工集團北京華宇工程有限公司，北京100120)

口對口C型雙檁在工程實踐中的應用

劉迅
(中煤科工集團北京華宇工程有限公司，北京100120)

結合具體工程實例對常規檁條設計形式的優缺點進行闡述，并針對檁條的選型進行計算比較。通過分析比較，發現口對口C型雙檁可以用于較大柱距的輕型鋼結構廠房中，同時由于冷彎薄壁卷邊C型檁條的截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制造和安裝方便，值得在具體工程實踐中推廣應用，為類似工程提供了借鑒。

檁條；計算比較；效益；應用

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

1 引言

檁條形式有實腹式和桁架式兩種。在常規輕鋼結構廠房設計中，檁條及墻梁用鋼梁約占總用鋼梁的10%～40%，因此合理的檁條設計及構造對整個結構的安全性、經濟性等有著十分重要的意義[1]。在工業廠房設計中，由于工藝布置需要，較大跨度的柱距常常出現在工程實踐應用中。本文以9m柱距的某選煤廠機修車間工程為例，對其屋面檁條設計進行分析比較。

2 工程概況

某選煤廠機修車間工程，結構采用輕型門式鋼架結構，高度為8.7m，檁距為1500mm。建筑物場地類別Ⅱ類，地面粗糙度為月類，屋面檁條布置如圖1所示。

圖1 屋面檁條布置圖

3 分析比較

3.1 檁條選擇

《鋼結構設計手冊》規定：實腹式檁條包括冷彎薄壁型鋼和普通型鋼兩種。冷彎薄壁卷邊C型檁條的截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制造和安裝方便。目前常用于檁條跨度≤6m，荷載較小的平坡屋面或墻面。高頻焊接薄壁H型鋼系引進國外先進技術生產的一種輕型型鋼，具有腹板薄、抗彎剛度好、兩主軸方向的慣性矩比較接近及翼緣板平直易于連接等優點，目前常用于檁距≥1.5m或跨度＞6m，荷載較大的屋面或墻面[2]。

在常規設計中，往往采用簡直檁條設計，簡支檁條的優點則是制作與安裝方便、受力明確，較多地使用于跨度和荷載不大的結構中[3]。但對于9m柱距的廠房，普通的C型單檁條一般不能滿足要求，需要設置雙檁（口對口C型雙檁）。

根據以上所述，檁條可選用以下2種形式：簡支C型冷彎薄壁型鋼雙檁（口對口C型鋼）和高頻焊接薄壁H型鋼[4]。

3.2 計算比較

檁條形式即已確定，則需要根據荷載計算條件進行計算，然后根據計算的結果進行經濟指標對比。

3.2.1 計算

1）設計依據：《建筑結構荷載規范》（G月50009—2001）；《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》（G月50018—2002）；《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》（CECS 102:2002）；

2）鋼材鋼號：Q235鋼；

3）屋面自重標準值：0.3 kN/m2；活荷載標準值：0.5 kN/m2；雪荷載標準值：0.2 kN/m2；檢修荷載標準值：1.0kN；基本風壓：0.6kN/m2；

4）計算軟件：采用中國建筑設計研究院PKPM（2010版）鋼結構設計軟件，采用電腦輸入數據,程序自行優化計算，所有檁條的強度、撓度、穩定性均需滿足規范要求；

經程序優選截面計算，簡支C型冷彎薄壁型鋼雙檁（口對口C型鋼）選用2C250×7×20×2.0型檁條，高頻焊接薄壁H型鋼選用H250×150×3.2×4.5型檁條。核對計算結果，可以看出，該2種截面形式的檁條均滿足規范中對檁條截面強度、穩定性及垂直于屋面的撓度要求。

3.2.2 比較確定

檁條截面選定后，就要從經濟、材料采購以及施工難易程度來考慮檁條形式的選用。

1）經濟對比：對兩種形式的檁條來說，在跨度和檁距均相同的情況下，可以從檁條每米長質量角度來進行對比。通過表1經濟對比表，可以清楚發現，采用C型冷彎薄壁型鋼雙檁（口對口C型鋼）比采用高頻焊接薄壁H型鋼經濟。

表1 經濟對比表

2）施工采購：C型檁條應用普遍，制造方便，市場購買便利，且單價較低。高頻焊接薄壁H型鋼系引進國外先進技術生產的一種輕型型鋼，偏遠地區產量較低，且大多地區建筑市場短缺，材料大多從內地訂貨，購買時間長，且長途運輸距離較遠，成本較高。

3）施工難易：C型檁條自重輕，安裝方便，特別是作為墻梁的時候，口對口C型雙檁更有利于窗戶部位節點的施工。高頻焊接薄壁H型鋼較為笨重，安裝較為不便，在與檁托連接的節點及窗戶部位節點施工時，困難程度會大許多。

通過以上3方面對比，確定檁條選型采用簡支C型冷彎薄壁型鋼雙檁（口對口C型鋼）2C250×75×20×2.0型檁條。

3.3 經濟效益分析

后期，對比同期在新疆烏魯木齊某選煤廠的同樣大小使用高頻焊接薄壁H型鋼的輕型鋼結構機修車間工程，造價降低了4.5萬元，工期提前了30d，即給投資方帶來了“早完成早投產，早投產早見效益”的愉悅，也給投資方及參建的施工單位節約了成本。

4 結語

使用口對口C型雙檁后的設計，不但降低了工程建設的成本，縮短了施工工期，節約了社會資源，而且結構上也達到了經久耐用、安全可靠的效果。口對口C型雙檁在遠離內地的偏遠地區的工程實踐中的應用，具有重要的作用。通過本次分析比較，可以清楚地看到，口對口C型雙檁可以用于較大柱距的輕型鋼結構廠房中，同時由于冷彎薄壁卷邊C型檁條的截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制造和安裝方便，值得在具體工程實踐中推廣應用。

【1】紀福宏,汪一駿.檁條設計中若干問題的探討[J].鋼結構，2005（5):1-3.

【2】岳昌智,郭小農.輕型建筑鋼結構的檁條設計[J].結構工程師，2001 (2):6-9.

【3】張錦松,葉修喜,胡繼剛,等.12m柱距屋面檁條設計與應用[J].工程建設與設計，2011(6):65-67.

【4】汪一駿，等.鋼結構設計手冊（第三版）[K].北京：中國建筑工業出版社，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

劉迅（1978～），男，河南南陽人，高級工程師，從事工程設計及項目管理研究。