1.檩条形式及特点

檩条通常用于轻型屋面，其形式有实腹式与桁架式两种。檩条一般设计成单跨简支构件，实腹式檩条也可以设计成连续构件。

（1）实腹式檩条 包括普通型钢与冷弯薄壁型钢两种，其截面形式如图7-1所示。

图7-1 实腹式檩条截面形式

1）热轧工字钢、槽钢檩条。热轧工字钢、槽钢檩条（图7-1a、b）分普通与轻型两种。普通檩条由于型材的厚度较厚，强度不能充分发挥，用钢量较大。轻型檩条虽比普通型钢檩条有所改进，但效果仍不够理想。

2）高频焊接轻型H型钢檩条。高频焊接轻型H型钢（以下简称“轻型H型钢”）是引进国外先进技术生产的一种轻型型钢（图7-1c），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容易连接等优点，目前常被用于檩距不小于1.5m或跨度大于6m，荷载较大的屋面。

3）冷弯薄壁卷边槽钢檩条。冷弯薄壁卷边槽钢（C型）檩条（图7-1d）的截面互换性大，应用比较普遍，用钢量省，制造和安装方便。目前常被用于檩条跨度不大于6m，荷载较小的平坡屋面中。

4）冷弯薄壁卷边Z型钢檩条。冷弯薄壁卷边Z型钢檩条有直卷边Z型钢（图7-1e）和斜卷边Z型钢（图7-1f）。它的主平面x轴的刚度大，用作檩条时挠度小，用钢量省，方便制造及安装。斜卷边Z型钢存放时还可叠层堆放，占地少。当屋面坡度较大时常会采用这种檩条。

（2）空腹式檩条 由角钢的上、下弦以及缀板焊接组成，如图7-2所示。其主要特点是用钢量较少，能够合理利用小角钢和薄钢板；由于缀板间距较密，拼装和焊接工作量较大。

（3）桁架式檩条 当跨度及荷载较大采用实腹式檩条不经济时，可采用桁架式檩条。而桁架式檩条的跨度一般为6～12m，通常采用平面桁架式和空间桁架式。

1）平面桁架式檩条。平面桁架式檩条可分为两类，一类由角钢及圆钢制成，而另一类则由冷弯薄壁型钢制成。

①角钢、圆钢平面桁架式檩条（图7-3）。这种檩条构造简单，取材方便，受力明确，但侧向刚度较差，需要与屋面材料、支撑等组成稳定的空间结构。比较适用于屋面荷载或檩间距离相对较小的屋面。

图7-2 空腹式檩条

图7-3 角钢、圆钢平面桁架式檩条

②冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条。这种形式的檩条分为两类：

a.檩条的全部杆件为冷弯薄壁型钢，如图7-4所示。它较适用于大檩距的屋面，用钢量省，并且受力明确，平面内外的刚度均较大。

图7-4 冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（一）

b.檩条的主要部分上弦杆与端竖压杆采用冷弯薄壁型钢，其余杆件采用圆钢，如图7-5所示。为增强檩条的稳定性，其端部受压腹杆最好采用方管。这种檩条多被用于1.5m檩距的屋面。与上一种平面桁架式檩条相比，这种檩条的受力性能基本相同，但取材和制造要更为方便。

图7-5 冷弯薄壁型钢平面桁架式檩条（二）

2）空间桁架式檩条。檩条的横截面呈为三角形，由①、②、③三个平面桁架组成一个完整的空间桁架体系，因此称空间桁架式，如图7-6所示。这种檩条的特点是结构合理，受力明确，整体刚度大，不需设置拉条，并且安装方便；但制造较费工，用钢量较大。它较适用于跨度、荷载和檩距均较大的情况。

图7-6 空间桁架式檩条

2.檩条截面尺寸

（1）截面高度h 实腹式檩条的截面高度h，通常为跨度的1/35～1/50；桁架式檩条的截面高度h，通常为跨度的1/12～1/20。

（2）截面宽度b 实腹式檩条的截面宽度b，根据截面高度h所选用的型钢规格确定；空间桁架式檩条上弦的总宽度b，则取截面总高度的1/1.5～1/2.0。

（3）桁架式檩条的弦杆节间长度和腹杆 桁架式檩条的上弦杆节间长度a（图7-7），可依据上弦的弯矩值由计算确定。通常可取上、下弦杆节间长度为400～800mm。

腹杆根据制造条件及受力大小，采用连续弯折的整根蛇形圆钢或分段弯折的V形、W形圆钢。斜腹杆与弦杆的夹角α为40°～60°。若荷载较大，则腹杆可采用角钢。

图7-7 桁架式檩条基本参数

3.檩条荷载

（1）永久荷载（恒荷载） 屋面材料重量（包括防水层、保温或隔热层等）、支撑及檩条结构自重。

（2）可变荷载（活荷载） 屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载以及风荷载。屋面均布活荷载标准值（按投影面积计算）：压型钢板等轻型屋面按照受荷水平投影面积取用，对于檩条通常取0.5kN/m²，发泡水泥复合板等屋面为0.5kN/m²；雪荷载与积灰荷载根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）或当地资料取用。

对于小于1m檩距的檩条，尚应验算1.0kN（标准值）施工或检修集中荷载作用于跨中时构件的强度。而对于实腹式檩条，则可将检修集中荷载按2×1.0/al（kN/m²）换算为等效均布荷载，a为檩条水平投影间距（m），l为檩条跨度（m）。

（3）荷载组合

1）均布活荷载不与雪荷载同时考虑，设计时取两者中的较大值。

2）积灰荷载应与均布活荷载或雪荷载中的较大值同时考虑。

3）雪荷载和积灰荷载应根据《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）考虑不均匀分布的增大系数。

4）施工或检修集中荷载不和均布活荷载或雪荷载同时考虑。

5）对于平坡屋面（坡度为1/8～1/20），可不考虑风正压力；而当风荷载较大时，则应验算在风吸力作用下，永久荷载与风荷载组合下截面应力反号的情况，此时永久荷载的分项系数取1.0。

4.檩条在屋架上的布置和搁置

1）为防止屋架上弦杆产生弯矩，檩条宜位于屋架上弦节点处。当采用内天沟时，边檩应尽量接近天沟。

2）实腹式檩条的截面均宜与屋面坡面垂直。对槽钢和Z型钢檩条，宜把上翼缘肢尖（或卷边）朝向屋脊方向，以减小屋面荷载偏心而引起的转矩。

3）桁架式檩条的上弦杆宜与屋架上弦杆垂直，而腹杆和下弦杆宜垂直于地面。

4）脊檩方案。实腹式檩条应采用双檩方案，屋脊檩条应在跨度1/3处采用槽钢、角钢或圆钢相互拉结，如图7-8所示。桁架式檩条在屋脊处采用单檩方案时，虽然用钢量较省，但檩条型号增多，构造复杂，因此一般采用双檩为宜。

图7-8 脊檩方案（双檩）

5.檩条与屋面的连接

压型钢板，瓦楞铁和石棉瓦应同檩条可靠连接，以确保屋面能起阻止檩条侧向失稳和扭转的作用，这对一般不需验算整体稳定性的实腹式檩条特别重要。

檩条与压型钢板屋面之间的连接，宜采用带橡胶垫圈的自攻螺丝。

6.檩条与屋架的连接

檩条端部与屋架的连接应能够阻止檩条端部截面的扭转，以增强其整体稳定性。

1）可在实腹式檩条与屋架的连接处设置角钢檩托，以防止檩条在支座处的扭转变形和倾覆。檩条端部与檩托的连接螺栓应不少于两个，并沿着檩条高度方向设置。若檩条高度较小（小于120mm），排列两个螺栓有困难时，则也可改为沿檩条长度方向设置。螺栓直径按照檩条的截面大小，取M12～M16，如图7-9a所示。

2）当屋面坡度与屋面荷载较小时，也可用钢板直接焊于屋架上弦作为檩托，如图7-9b所示。

3）轻型H型钢檩条，当截面高度h＜200mm时，可直接用螺栓与屋架连接，如图7-10a所示；当截面高度h≥200mm时，需把下翼缘切去半肢设檩托与屋架连接，如图7-10b所示。

图7-9 实腹式檩条端部连接

图7-10 轻型H型钢檩条端部连接

4）实腹式檩条与屋架之间的连接处也可采用搭接，此时檩条按照连续构件进行设计。带斜卷边的Z型钢檩条可采用叠置搭接（图7-11），卷边C型钢檩条可采用不同型号的卷边C型钢套置搭接（图7-12）。搭接长度及其连接螺栓直径，应依据连续梁中间支座处的弯矩确定。在同一工程施工中宜尽量减少搭接长度的类型。

5）桁架式檩条一般用螺栓直接与屋架上弦连接，如图7-13所示。

7.檩条的拉条和撑杆(www.daowen.com)

（1）拉条的设置 檩条的拉条是否设置主要和檩条的侧向刚度有关，对于侧向刚度较大的轻型H型钢和空间桁架式檩条有时不设拉条。对于侧向刚度较差的实腹式与平面桁架式檩条，为了减小檩条在安装和使用阶段的侧向变形和扭转，确保其整体稳定性，通常需在檩条间设置拉条，以作为其侧向支承点。当檩条跨度l≤4m时，可根据计算要求确定设置拉条与否；当屋面坡度i＞1/10或檩条跨度l＞4m时，应在檩条跨中受压翼缘设置一道拉条；当跨度l＞6m时，宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条。另外，在檐口处还应设置斜拉条和撑杆。圆钢拉条的直径不宜小于10mm，可按照荷载和檩距大小取10mm或12mm。

图7-11 斜卷边Z型钢檩条的搭接

图7-12 卷边C型钢檩条的搭接

图7-13 桁架式檩条端部连接

（2）撑杆的设置 檩条撑杆的作用主要是限制檐檩和天窗缺口处边檩向上或向下两个方向的侧向弯曲。撑杆的长细比按照压杆要求λ≤200，可采用钢管、方管或角钢做成。目前也有采用钢管内设拉条的做法，它的构造简单。撑杆处应同时设置斜拉条。拉条和撑杆的截面应由计算确定，其设置如图7-14所示。

图7-14 拉条和撑杆布置

（3）拉条和撑杆的连接 拉条和撑杆与檩条的连接如图7-15所示。斜拉条与檩条腹板的连接处通常应予弯折，弯折的直段长度不宜过大，以免受力后出现局部弯曲现象。斜拉条弯折点距腹板边距宜为10～15mm。若条件许可，则斜拉条可不弯折，而采用斜垫板或角钢连接。

图7-15 檩条与拉条连接

斜拉条同屋架的连接，可在屋架上焊一短角钢与斜拉条用螺帽连接，如图7-16所示。当屋面坡度较小时，也可直接与檩条的檩托或端部的预留孔连接（尽量靠檩条底部，如图7-17所示）。

8.檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接

为了减小屋架上弦平面外的计算长度，并且增强其平面外的稳定性，可把檩条与屋架上弦横向水平支撑在交叉点处相连，并使檩条兼作支撑的竖压杆，参加支撑工作，如图7-18所示；此时不得使檩条的长细比大于200（拉条和撑杆可作为侧向支承点），并应按压弯构件验算其强度和及稳定性。

檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接如图7-19所示。

图7-16 拉条直接与屋架连接

图7-17 拉条间接与屋架连接

图7-18 檩条与屋架上弦横向水平支撑的布置

图7-19 檩条与屋架上弦横向水平支撑的连接

9.冷弯薄壁型钢的焊接

带卷边冷弯薄壁型钢的焊缝通常为喇叭形，喇叭形焊缝的强度应按下列公式计算。

1）当连接板件的最小厚度t≤4mm时，轴力N垂直于焊缝轴线方向作用的焊缝，（图7-20）的抗剪强度计算式为

τ=N/l_wt≤0.8f （7-1）

轴力N与焊缝轴线方向平行作用的焊缝（图7-21）的抗剪强度计算式为

τ=N/l_wt≤0.7f （7-2）

式中 t——连接板的最小厚度；

l_w——焊缝计算长度之和，每条焊缝的计算长度均取实际长度减去2h_f，h_f应按图7-22确定；

f——连接钢板的抗拉强度设计值，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）中的规定取用。

图7-20 端缝受剪的单边喇叭形焊缝

图7-21 纵向受剪的喇叭形焊缝

a）单边喇叭形焊缝 b）喇叭形焊缝

2）当连接板件的最小厚度t＞4mm时，纵向受剪的喇叭形焊缝的强度除按照式（7-2）进行计算外，尚应按公式或公式做补充验算，但h_f应按图7-21b或图7-22来确定。

10.檩条的选用

1）表7-1和表7-2列出常用跨度及檩距檩条的截面规格及承载能力，供设计参考。

图7-22 单边喇叭形焊缝

表7-1 6m跨度檩条选用表

（续）

注：表中[W_k]=（8φ_hfW_x…φ_hfW_x/al²₀+G_ki+g）/1.4，其中a为檩距，l₀为计算跨度，g为檩条单位面积的重量。

表7-2 9m跨度檩条选用表

注：1.表中[w_k]=（8φ_hfW_x…φ_hfW_x/al²₀+G_ki+g）/1.4，其中a为檩距，l₀为计算跨度，g为檩条单位面积的重量。

2.按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102—2002），w_k=μ_sμ_zw₀。μ_z、w₀按《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），但w₀应乘以1.05。μ_s按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102—2002），封闭室建筑边缘带，当6.3＜A＜10，μ_s=1.5lgA-2.9；A≥10，μ_s=-1.4，A为有效受风面积（m²）。

3.按上式算得的w_k应小于表中的[w_k]。

2）表中截面规格选自《轻型屋面梯形钢屋架》06SG515。其中G_k为屋面永久荷载标准值（不包括檩条及拉条自重），Q_k为屋面可变荷载标准值。3.6m跨度檩条在l/2处设一道拉条；9m跨度檩条在l/3处各设一道拉条。

3）荷载组合Ⅰ∶1.2×永久荷载+1.4×屋面可变荷载，按照强度确定承载力。

4）荷载组合Ⅱ∶1.0×屋面永久荷载+1.4×风吸力组合，依据稳定确定檩条在给定永久荷载下所能承受的风荷载标准值[w_k]。其中G_k2=0.25kN/m²为带保温的压型钢板屋面，G_k1=0.12kN/m²为单层压型钢板屋面，G_k3为荷载组合Ⅰ中的G_k取值。

5）在计算[w_k]时，没有考虑屋面对上翼缘的约束，也未考虑屋面自重的y分量和拉条的作用。

6）C型钢檩条详图如图7-23所示，H型钢檩条如图7-24所示。

图7-23 檩条详图（C型钢）

注：1.当檩条高度大于200时，檩条一侧宜与屋架或刚架焊接。

2.斜拉条中的a、b值根据檩距及拉条位置确定。

3.螺栓均为M12，孔为ϕ13。

4.凡设置斜拉条的檩距开间内应同时设置直撑杆，撑杆可用角钢，钢管或直拉条外套钢管，其λ≤200。