工程计算II（50）——低层轻钢骨架住宅设计
第六节屋顶横隔层设计（第二个例子）
建筑物长度：L=18.288m
建筑物宽度：B=9.144m
建筑物高度：h＜9.144m
墙柱子高度：H=2.4384m
建筑物层数：二层
校核上例部分里的屋顶横隔层是否足够。
计算拐角区域宽度（2a），这儿“a”等于10%的最小宽度或0.4h（取二者中的最小值），但是不得小于最小宽度的4%或0.9144m。
因为
a=10%B
=10%(9.144m)
=0.9144m
a=0.4h
=0.4(9.144m)
=3.6576m
a=0.9144m
所以采用
a=0.9144m
2a=1.8288m
剪力=(L-2a)(H/2)(主建筑物压力)
+(2a)(H/2)(主建筑物拐角压力)
+(L-2a)(B/2)(屋顶压力)
+(2a)(B/2)(屋顶拐角压力)
=(18.288m-1.8288m)(2.4384m/2)(1154N/m2)
+(1.8288m)(2.4384m/2)(1451N/m2)
+(18.288m-1.8288m)(9.144m/2)(560N/m2)
+(1.8288m)(9.144m/2)(699N/m2)
=74378N
屋顶横隔层荷载=(剪力/2)/B
=(74378N/2)/9.144m
=4067N/m＞3970N/m（不接受）
屋顶横隔层必须要加支撑块。
第七节屋顶椽子或桁架到墙的连接
建筑物宽度：B=7.3152m
天花静荷载：Dc=239N/m2
屋顶静荷载：Dr=335N/m2
悬挑：B’=0.6096
柱子间距：S=0.6096m
建筑物层数：二层
屋顶坡度：9:12
风速：v=193km/hr，位向C类
计算屋顶椽子和墙之间抬起拉带连接要求的螺钉数量。
从第十章的表10-1知，9:12屋顶坡度和屋顶拐角压力，在177km/hr风速时，风荷载=594N/m2
换算到垂直于屋顶的风荷载：
风荷载=(风荷载)(cos36.86/sin36.86)
=594N/m2(cos36.86/sin36.86)
=792N/m2
换算到193km/hr风速，垂直于屋顶的风荷载：
风荷载=(风荷载)[(193km/hr)2
/(177km/hr)2]
=792N/m2[(193km/hr)2
/(177km/hr)2]
=943N/m2
在不同宽度建筑物上，沿着受影响构件长度的风荷载计算如表13-2：
注：
① -3381= -792×4.2672；-3864=-792×4.8768；
② -4023=-943×4.2672；-4598= -943×4.8768；
③ 4.2672=(7.3152/2)+0.6096；4.8768=(8.5344/2)+0.6096。
屋顶静荷载：
天花静荷载=(Dc)(B/2)
=239N/m2(7.3152m/2)
=876N/m
（针对7.3152m宽建筑物）
屋顶静荷载=(Dr)(B+2×B’)
=335N/m2(7.3152m
+2×0.6096m)/2
=1430N/m
（针对7.3152m宽建筑物）
全部静荷载=天花静荷载+屋顶静荷载
=876N/m+1430N/m
=2306N/m（填入表13-3）
①2306=(239×7.3152/2)
+335×(7.3152+2×0.6096)/2；
2656=(239×8.5344/2)
+335×(8.5344+2×0.6096)/2；
3006=(239×9.7536/2)
+335×(9.7536+2×0.6096)/2；
3707=(239×12.192/2)
+335×(12.192+2×0.6096)/2。
把在不同宽度建筑物上，沿着受影响构件长度的风荷载填入表13-4：
① -4023= -943×4.2672；
-4598= -943×4.8768；
-5173= -943×5.4864。
荷载组合：0.9D-1.6W
抬起荷载=0.9(2306N/m)
-1.6(4023N/m)
= -4362N/m （抬起）
在610mm骨架中心间距时：抬起荷载，P=4362N/m(0.610m)=2659N
每颗ST4.2螺钉，Vall=734N
要求的螺钉数量=2659N//734N=3.623颗螺钉，采用4颗ST4.2螺钉。
第八节 屋脊张力拉带连接要求
应该在屋脊线上提供屋顶椽子连接，以转移张力荷载。屋脊连接应该能够抵抗表F7-3里列出的单位荷载乘以适当的间距放大系数。按照表F7-3的要求，在32mm×0.84mm钢材屋脊拉带每一端应该提供最少的ST4.2螺钉。应该考虑表里的间距放大系数来增加螺钉的数量。
单位换算：1inch=25.4mm，1foot=0.3048m，1lb.=4.448222N，1mph=1.609km/hr。
①连接要求是基于335N/m2的屋顶组件静荷载。
②在表格中显示的连接能力是基于305mm屋脊拉带间距。对于大于305mm的间距，应该采用上表里的放大系数增加能力值。
③在表格中显示的螺钉数量要求是基于305mm拉带间距。对于大于305mm的间距，螺钉数量等于上表里的放大系数乘以表格里适当的连接能力除以1170N的螺钉抗剪切值（即：对于406mm间距，螺钉数量=1.33×表格里适当的连接能力/1170N）。对于大于ST4.2螺钉，可以采用表B1-1里的替换系数。
单位换算：1inch=25.4mm。
确定7.315m跨度，6:12斜屋脊，193km/hr风速，位向C类的屋脊张力拉带的螺钉数量要求。
查表F7-3得，需要在拉带的每一端采用3颗ST4.2螺钉。
第八节 屋脊拉紧拉带设计
计算带有6颗ST4.2螺钉的32mm钢材拉带的最小厚度。
螺钉抗剪能力=734N，6颗螺钉子的总能力：
T=6(734N)=4404N
钢材拉带抗拉强度：
T=A(0.6Fy)
所以，
4404N=[0.032(t)][0.6×228×106]
求得，
t=0.001006031m=1.016mm
采用1.09mm拉带。