用PKPM工具箱计算檩条常见错误纠正

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1、用 PKPM 工具箱计算檩条常见错误纠正第一部分：檩条计算-一用PKPM工具箱计算檩条 我们在进行车间和库房设计时，经常要计算檩条，由于手算比较繁杂，很多人用 PKPM 工具箱来计算標条。但是在使用PKPM工具箱计算时，由于不能正确的选用参数，所以 提供的计算书往往错误很多，当然也就不能准确计算出所需標条的规格。实际上，PKPM 工具箱檩条的计算版面格式是为门规库房量身定做的，并且风荷载的计算参数设 置是完全按照门规要求来的，即没有按照荷规设置阵风系数等参数。那么什 么样的结构是符合门规的结构？门规附录 A.0.1 条文说明指出：当柱脚铰接 且刚架的L/h大于2.3和柱脚刚接且L/h大于3的低

2、矮房屋计算风荷载时应该按照门 规取值，而不应按照荷规来取值。所以我们平时进行檩条计算时，就应该分为两种：符合门规的结构按照门规 来计算、不符合门规的结构要按照荷规来计算。实质上，就是两种风荷载计 算方法不同而已，而风荷载参数的正确选用对檩条的影响是至关重要的，下面就总结 一些利用PKPM工具箱计算標条时参数选取的注意点。一，参数选取1，檩条形式：此项提供12种截面形式供选择，一般常用“C形標条”及“Z形標条”。,跨度大于9m时標条宜采用格构式构件（门规条）。,坡度较大时（i1 /3）宜用直边和斜卷边Z形標条，这是因为当屋面坡度增大，Z型標条对称于竖直 方向的抗弯截面模量利用率增大。，连续標条宜

3、采用Z形標条，因其搭接方便可 通过可靠搭接实现刚接，从而可按连续梁计算。2，截面名称：与檩条形式相对应。从节约用钢量的角度，选取的原则是“偏大不偏厚”。 比如C180X70X20X2.5与C220X75X20X2.0各初始设计条件相同时，计算结果中强度、 挠度、稳定性均相差无几，二者的单重却差别较大，在用量大的情况下可以节约不 少用钢。同理， C180X70X20X2.2 也可用 C200X70X20X2.0 代替，节约钢材用量。设 计时选择最优的截面规格要通过计算比较确定。標条规格单位重量標条规格单位重量C180X70X20X2.05.39kg/mC200X70X20X2.05.71kg/m

4、C180X70X20X2.25.90kg/|C200X70X20X2.26.25kg/mC180X70X20X2.56.66kg/mC200X70X20X2.57.05kg/mC220X75X20X2.06.18kg/mC220X75X20X2.26.77kg/mC220X75X20X2.57.64kg/m3，钢材型号：默认为Q235钢，市场上標条Q345钢不常用。4， 屋面材料：默认为压型钢板，其他选项有吊顶、钢骨膨石板。压型钢板屋面又可分为单层压型钢板屋面、压型钢板复合保温屋面、夹芯板等。我们常用的是前两种。 压型钢板构造参见（01J925-1、06J925-2、08J925-3）压型钢板

5、、夹芯板屋面及 墙体建筑构造图集。5，屋面倾角：默认为5.711为10%的屋面坡度，根据实际情况修改。 6，檩条间距：默认为1.5米。常用屋面檩条间距取值为1.21.5 米。7，檩条跨度：根据门刚间距填写。 8，净截面系数：一般考虑檩条开孔取0. 95.9,屋面荷载：A,屋面自重（不含檩条自重）（KN/m2）:默认为0.3 KN/m2用到的如 果是单层压型钢板，其自重一般不超过0.1KN/m2，应如实计算填写；如果屋面采用 夹芯板或复合保温屋面，可根据建筑材料具体规格查荷规如实填写，一般都不 超过0.3 KN/m2。此值对標条计算风吸力时有很大影响，所以要按实际填写，不能 偏大。B, 屋面活载

6、（KN/m2）:取值0.5 （门规条、荷规条），不能误 取 0.3，因为檩条是屋面构件，只有计算刚架构件时才能按 3.2.2 条注考虑取 0.3（门规 条文说明）C, 雪荷载（KN/m2）：据荷规表E.5取值。D, 积灰荷载（KN/m2）：据荷规5.4取值，我们饲料厂设计一般用不着。E, 施工荷载（作用在跨中）（KN）:取值不应小于1 （荷规条） 10，屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳：当屋面板为压型钢板等有一定刚度的板材（这里指夹芯板或基板厚度大于 0.66mm 的压型钢板），且屋面板与檩条有可靠连接时，可以选择“屋面板能阻止檩条上翼缘 侧向失稳”。通常说的可靠连接是指自攻钉连接，对于扣合式屋

7、盖，屋面板与檩条间 有松动余地，不能保证檩条上翼缘稳定。当选择这个选项，在恒、活或风压力向下作用荷载下，檩条上翼缘受压，则只计算 强度不计算稳定。没有选择这个选项，则檩条上翼缘受压时，强度、稳定都需要计算。关于压型钢板能否阻止檩条失稳的问题，有以下几种说法:国标图集10G521钢標条钢墙梁中指出“屋面板材有足够刚度（如压型钢板）且 与檩条牢固连接时才可认为能阻止檩条侧向失稳和扭转；当屋面板采用刚度较弱的瓦 材材料或没有与檩条牢固连接时不能阻止檩条侧向失稳和扭转”。也就是说压型钢板 是具有足够刚度能阻止檩条失稳的，但图集并没有对压型钢板厚度作出要求。薄钢规（GB50018-2002）第条及条文说

8、明指出“当標条上下翼缘表面均 设置压型钢板，并与檩条牢固连接时，可不设拉条和撑杆。”这里强调的是上下均设 置拉条，也没有对压型钢板的厚度作出要求。门规（2012版）附录E及附录E条文说明指出附录E的适用条件之一是当屋面 板基板厚度大于0.66mm，此时认为屋面板能阻止標条上翼缘侧向位移和扭转。PKPM用户手册（2010V2.1版，2013年发布）对工具箱计算標条参数的相关说明也 按照门规采用0.66mm做为划分条件之一，从而采用不同的计算公式。综上所述结合我们平时饲料厂涉及到的压型钢板厚度大多数都小于0. 66，而且较多 都采用扣合式连接，所以为了安全起见，我们不勾选此项，而通过计算拉条来维持

9、上 翼缘的稳定。同理，在我们没有把握确认屋面材料是有一定刚度的板材时（比如复合 保温屋面的压型钢板厚度小于 0.66，且钢丝网或铝箔的刚度不能明确或估测），都不 勾选此项，此时通过设置拉条来维持上翼缘的稳定。一般认为夹芯板是具有足够刚度的屋面材料，与檩条牢固连接时是能阻止檩条侧向 失稳和扭转的，此时应勾选此项。11， 构造保证下翼缘风吸力作用稳定性:当檩条下翼缘作用有厚度超过 0.66mm 的压型钢板，且与檩条有可靠连接，可以选 择“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。如果设置交叉拉条、双层拉条或型钢拉条，且拉条间距不大于1.5m，这时標条上下 翼缘都有约束，且侧向支撑间距都较小，根据门规条及条

10、文说明，可以勾选“构 造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。也就是说一般在下翼缘有设置拉条时，即可以勾 选“构造保证下翼缘风吸力作用稳定性”。当选择这个选项，在风吸力向上作用荷载下，檩条下翼缘受压，则只计算强度不计 算稳定。没有选择这个选项，则檩条下翼缘受压时，强度、稳定都需要计算。 12，拉条设置：根据门规6.3.5 条、薄钢规8.2.3 条设置。设置交叉拉条、双 层拉条还是设置单层拉条则要通过门规6.3.6 条计算来确定。13，拉条作用： 拉条作用“约束檩条上翼缘”“约束檩条上、下翼缘”“约束檩条下翼缘”三者如何选择？根据门规6.3.6 条设置单层或者双层拉条后选择相应的约束。 门规6.3.6

11、条设置拉条讲的比较简练，按其意思扩展一下即：通常，在恒活荷 载的作用下，檩条上翼缘受压，且现在常用的屋面板是咬合或暗扣的，不能起到阻止 檩条上翼缘失稳的作用，故应在檩条的上翼缘附近（1/3 处）设置拉条，拉条还起到承 担沿屋面坡度方向的分力的作用（尤其是在屋面坡度较大的情况下），所以是必设的。 当檩条在风吸力组合作用下，下翼缘受压时，需要进行稳定验算。如满足稳定要求， 则可以不做处理；如不满足稳定要求，应根据计算结果在檩条的下翼缘附近（1/3 处） 增设拉条，即设双拉条。简单说，如果屋面板较重、多积雪地区拉条设在上翼缘，屋 面板较轻、多强风地区拉条在下翼缘也应设置。比如上海市标准轻型钢结构设计

12、规 程（DBJ08-68-97），第中规定：当在风吸力情况下，檩条受力反号，拉条位 置宜在檩条下翼缘1/3腹板高度。拉条不应设置在檩条中间，因为设置在中间对上下翼缘起不到约束作用，对此，国标图集10G521钢檩条钢墙梁与门规条及薄钢规条说法均一 致。14，验算规范：摘录PKPM用户手册（2010V2.1版）对此相关的说明：对于冷弯薄壁型钢檩条，可 以选择按照门式钢架规程或冷弯薄壁型钢规范进行验算。选择门规验算时，风吸力下 翼缘稳定验算方法可以选择门规附录E计算或者门规（式6.3.7-2）计算。当为高频焊 H型钢或者热轧型钢截面时，可以选择钢结构设计规范或者门式刚架规程进行校核。选 择不同的规范

13、，验算方法有所不同，计算结果的变形控制也不一样。风吸力作用验算方法：选择门规附录E计算或者门规（式6.3.7-2）计算，二者在 计算结果上存在较大差异，在设置拉条且拉条仅约束上翼缘的情况下，式（即 薄钢规范）的计算结果比按附录 E 计算结果偏大；拉条同时约束上下翼缘时，附录 E 计算结果偏大。用户手册中建议风吸力作用选择原则：（1），压型钢板屋面（厚度大于0.66mm），屋面与檩条有可靠连接（自攻螺钉等 紧固件），设置单层拉条靠近上翼缘，（三个条件满足时）选择按照门规附录E计算。（2），刚度较弱的屋面（塑料瓦材料等）、非可靠连接的压型钢板（扣合式等） 应选择 6.3.7-2 式或冷弯规范计算，

14、拉条的约束作用应根据实际拉条设置情况选择。 建议这时应设置双层拉条、交叉拉条或型钢拉条，拉条同时约束上下翼缘。用户手册与门规条及附录条文说明说法基本一致。而对于墙 梁设计，有别于檩条，门规 明确规定：外侧设有压型钢板的墙梁在风吸力 作用下的稳定性，可按照附录E计算。15，屋面板惯性矩： 是指每米屋面板的惯性矩，按门规计算时，风吸力作用按照附录 E 计算，必须根 据所用屋面材料查询相应的惯性矩输入该数据。16，轴力设计值：PKPM用户手册（2010V2.1版）：当输入轴力设计值大于0,程序自动认为所计算 檩条为刚性檩条，按照压弯构件进行计算，计算书中将详细给出压弯构件验算项目。 不论是否输入轴力

15、设计值，在计算结果最后，程序都会输出在当前屋面荷载作用下， 檩条所能承担的最大轴力设计值。17，风荷载：A, 建筑形式：封闭式和半封闭式，根据实际情况选择。两种形式下计算风吸力差别 较大。B, 分区：中间区、边缘带、角部，严格来讲三种分区应分别计算和出具计算书。如 果只算中间区一种情况，边缘带的檩条布置也按照中间区布置，往往偏小，檩条设计 结果不安全。C, 调整后的基本风压值（KN/m2）：符合门规的结构，根据建筑物所在地区查 荷规表E.5后要乘以1.05的系数。1.05系数的取值依据见门规附录条文说明。对于不符合门规的结构要按照荷规来计算，在基本风压上乘以阵风 系数作为调整后的基本风压值输入。我们设计的饲料厂主车间属于后一种情况。D, 风压高度变化系数：据荷规表 8.2.1 取值。E, 体型系数（吸力为负）：据门规附录A取值。与分区相对应一致。此取值在工具 箱中是自动给出的，随分区和建筑形式的变化而自动变化，同时檩条间距修改后从属 面积变化也会影响此参数的改变。门规附录 A 的风荷载体型系数已经包含了阵风效应（门规附录条文说明）。当柱脚铰接且刚架的L/h大于2.3和柱脚刚接且L/h大于3的低矮房屋风荷载的计 算必须用门规的体形系数结构才安全，而不能用荷规。（门规附