设计一两端简支直卷边Z形冷弯薄壁型檩条
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设计一两端简支直卷边Z 形冷弯薄壁型檩条 (1) 设计资料
封闭式建筑、屋面材料为压型钢板,屋面坡度1/8(7.13α=︒),檩条跨度6m ,于1/2跨度处设一道拉条,水平檩距1.5m ,钢材Q235钢 (2) 荷载标准值(水平投影)
1) 永久荷载:
压型钢板(两层含保温层) 0.30KN/m 2 檩条(包括拉条) 0.05KN/m 2 2)可变荷载标准值: 屋
面
均
布
活
荷
载
0.30KN/m 2 雪
荷
载
0.35KN/m 2 试设计该檩条。
解:(1) 选择檩条形式
选用直卷边Z 形钢檩条1606020 2.5Z ⨯⨯⨯
查附表1-1得知:1606020 2.5Z ⨯⨯⨯截面的毛截面几何特性为:
2
44331124331219.98,7.13,7.48288.12,323.13,44.00,34.9523.14,9.00,8.71sin()sin(19.987.13)0.2224cos()cos(19.987.13)0.9750
x x x x y y y A cm I cm I cm W cm W cm I cm W cm W cm θαθαθα=︒=︒========-=︒-︒=-=︒-︒=
(2)荷载效应组合
y
q
q x
θ
q y θα- y
α
X
X 1
X 1
X
荷载组合为:1.2 1.4max{}⨯+⨯永久荷载屋面均布活荷载,雪荷载
2
2222
1.20.300.05 1.40.350.91/cos() 1.50.910.9750 1.5 1.33/sin() 1.50.910.2224 1.50.304/1.336 5.98588
0.30460.3423232
x y x x y y q kN m q q kN m q q kN m q l M kNm
q l M kNm
θαθα=⨯++⨯==⨯-⨯=⨯⨯==⨯-⨯=⨯⨯=⨯===⨯===() (3) 有效截面计算
160602.67 3.0,243160 2.5a 2087.0,2.5
h b b t t ==<==<===>且故檩条全截面有效。 (4) 强度验算:
根据公式,验算檩条在荷载组合作用下①、②、③、④点的强度
222
1122
2
22448 1.3 3.5(/2)4
41.96
/2
8
34.958 1.3 3.5(/2)432.92
/28
x enx x enx W h Ay
W h W h Ay W h π
π
⨯-
⨯⨯⋅-=
=
=⨯-
⨯⨯⋅-=
==
6622
1333
116622
2433
22 5.985100.34210180.6/205/41.96109.00105.985100.34210221.1/205/32.92109.0010y x enx eny y x enx eny M M N mm f N mm
W W M M N mm f N mm
W W σσσσ⨯⨯=-=+=+=<=⨯⨯⨯⨯=-=+=+=>=⨯⨯
(5)整体稳定验算:
受弯构件的整体稳定系数按GB50018规范计算 由表1-5 121.35,0.14,0.50b ξξμ===
60160
s i n c o s s i n 19.98c o s 19.98
222
2
300.34280
0.94085.58.55
a b h e mm cm θθ=+=
︒+︒=⨯+⨯== 由式(1-70) 22/20.148.55/160.15a e h ηξ==⨯⨯=
由式(1-71) 2
240.156t b y y I I l h I I h ωμζ⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
2
242634.30.1560.15590.56002.14831623.1423.1416
300170.5
1.76y y y l i λ⨯⨯⨯⎛⎫=+⨯= ⎪⨯⎝⎭===
由式(1-69)
)
1
24320bx y x Ah
W ϕξηλ=
)
243207.4816
1.3514830.15
170.534.95
1.1150.7
⨯⨯=
⨯⨯⨯=>
'
0.274
0.274
1.091 1.0910.8451.115
bx bx
ϕϕ=-
=-
= 6622
'33
5.985100.3421020
6.8/205/0.84541.96109.0010y x bx enx eny M M N mm N mm W W ϕ⨯⨯+=+=≈⨯⨯⨯ (6)挠度验算:
由式(1-74) 41
c o s 5384k y x q l v EI α=
[]454
50.910.7 1.5cos 7.136000384 2.0610288.121026.9640150
l
mm mm
ν⨯⨯⨯︒⨯=⨯⨯⨯⨯=<==