Z型檩条计算书
7.3边跨Z型檩条计算书
连续屋檩计算书==================================================================== 计算软件:MTS钢结构设计系列软件MTSTool v2.5.0.0计算时间:2013年12月19日10:16:49====================================================================一. 设计资料采用规范:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002》《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002》连续檩条的跨数为3跨,檩条间距为1.3m;各跨的参数如下:第1跨~第3跨:跨度7300mm,左右搭接长度分别为350mm和350mm,拉条2根采用截面Z-160*60*2*20-Q345,截面基本参数如下:A(cm2)=6.192I x(cm4)=283.68 i x(cm)=6.768W x1(cm3)=40.271 W x2(cm3)=29.603I y(cm4)=23.422 i y(cm)=1.945W y1(cm3)=8.018 W y2(cm3)=9.554I t(cm4)=0.0826 I w(cm6)=2559.036各跨的参数列表如下:跨序号跨度左搭接长度右搭接长度截面类型第1跨7300 350 350 Z-160*60*2*20-Q345第2跨7300 350 350 Z-160*60*2*20-Q345第3跨7300 350 350 Z-160*60*2*20-Q345支座处双檩条的刚度折减系数为:0.5;支座处双檩条的弯矩调幅系数:0.9;屋面的坡度角为2.862度;净截面折减系数为0.98;屋面板能阻止檩条的侧向失稳;不能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性;不考虑活荷载不利布置;简图如下所示:二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L)、风载工况(W);强度验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L1.2D+1.4L+0.84W1.2D+0.98L+1.4W1.35D+0.98LD+1.4W挠度验算时考虑以下荷载工况组合:D+1.4W恒载:面板自重: 0.3kN/m2自动考虑檩条自重;活载:屋面活载: 0.5kN/m2雪荷载: 0.35kN/m左边缘的宽度为:7300mm右边缘的宽度为:7300mm风载:基本风压: 0.45kN/m2体型系数-1.7,风压高度变化系数1.056风振系数为1;风压综合调整系数1.05;风载标准值:-1.7×1.056×1×1.05×0.45=-0.8482kN/m2;三. 验算结果一览整体验算结果输出验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度 1.2D+1.4L 260.584 300 通过整稳D+1.4W 267.82 300 通过挠度D+L 41.3592 48.6667 通过2轴长细比- 126.528 200 通过3轴长细比- 109.323 200 通过按跨验算结果输出跨序号强度整稳挠度第1跨260.58(300) 267.81(300) 41.35(48.66)第2跨208.97(300) 91.41(315.03) 5.13(48.66)第3跨253.12(300) 257.34(300) 39.01(48.66)四. 受弯强度验算最不利工况为:1.2D+1.4L最不利截面位于第1跨,离开跨端2433.33mm绕x轴弯矩:M3= 6.345kN·m绕y轴弯矩:M2= 0.267kN·m计算当前受力下有效截面:毛截面应力计算σ1=6.345/40.271×1000-(0.267)/8.018×1000=124.259N/mm2(上翼缘支承边)σ2=6.345/29.603×1000+(0.267)/9.554×1000=242.279N/mm2(上翼缘卷边边)σ3=-(6.345)/40.271×1000+(0.267)/8.018×1000=-124.259N/mm2(下翼缘支承边)σ4=-(6.345)/29.603×1000-(0.267)/9.554×1000=-242.279N/mm2(下翼缘卷边边)计算上翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=124.259N/mm2非支承边应力:σ2=242.279N/mm2较大的应力:σmax=242.279N/mm2较小的应力:σmin=124.259N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=124.259/242.279=0.5129部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,ψ≥-1时,k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×0.5129+0.045×0.51292=1.049计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=-124.259N/mm2非支承边应力:σ2=-242.279N/mm2全部受拉,不计算板件受压稳定系数计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力:σ1=-124.259N/mm2第二点应力:σ2=124.259N/mm2较大的应力:σmax=124.259N/mm2较小的应力:σmin=-124.259N/mm2压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=-124.259/124.259=-1加劲板件,0≥ψ≥-1时,k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-1+9.78×-12=23.87 计算σ1构件受弯上翼缘σ1=242.279N/mm2下翼缘σ1=-124.259N/mm2腹板σ1=124.259N/mm2计算上翼缘板件有效宽度ξ=160/60×(1.049/23.87)0.5=0.559ξ≦1.1,故k1=1/(0.559)0.5=1.337ψ=0.5129>0,故α=1.15-0.15×0.5129=1.073B c=60ρ=(205×1.337×1.049/242.279)0.5=1.09B/t=60/2=30αρ=1.073×1.09=1.16918αρ < B/t < 38αρ,有效宽度B e=[(21.8×1.169/30)0.5-0.1]×60=49.304故扣除宽度为B d=60-49.304=10.696对部分加劲板件,ψ≧0同时较大压应力位于非支承边,故扣除板件的中心位于0.6*49.304+10.696/2=34.93mm处计算下翼缘板件有效宽度全部受拉,全部板件有效。
檩条计算书
----- 设计信息-----钢材:Q235檩条间距(m):0.717连续檩条跨数:4 跨边跨跨度(m):3.600中间跨跨度(m):3.560设置拉条数:1拉条作用:约束上翼缘屋面倾角(度):5.711屋面材料:压型钢板屋面(无吊顶)验算规范:《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)容许挠度限值[υ]: l/200边跨挠度限值: 18.000 (mm)中跨挠度限值: 17.800 (mm)屋面板能否阻止檩条上翼缘受压侧向失稳:能是否采用构造保证檩条风吸力下翼缘受压侧向失稳:不采用计算檩条截面自重作用: 计算活荷作用方式: 考虑最不利布置强度计算净截面系数:1.000搭接双檩刚度折减系数:0.500支座负弯矩调幅系数:0.900檩条截面:C100X50X15X2.5边跨支座搭接长度:0.720 (边跨端:0.360;中间跨端:0.360)中间跨支座搭接长度:0.720 (支座两边均分)----- 设计依据-----《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)----- 檩条作用与验算-----1、截面特性计算檩条截面:C100X50X15X2.5b = 50.00; h = 100.00;c = 15.00; t = 2.50;A =5.2300e-004; Ix =8.1340e-007; Iy =1.7190e-007;Wx1=1.6270e-005; Wx2=1.6270e-005; Wy1=1.0080e-005; Wy2=5.2200e-006;2、檩条上荷载作用△恒荷载屋面自重(KN/m2) :0.2000;檩条自重作用折算均布线荷(KN/m): 0.0411;檩条计算恒荷线荷标准值(KN/m): 0.1845;△活荷载(包括雪荷与施工荷载)屋面活载(KN/m2) :0.500;屋面雪载(KN/m2) :0.000;施工荷载(KN) :1.000;施工荷载起到控制作用;△风荷载建筑形式:封闭式;风压高度变化系数μz :1.000;基本风压W0(kN/m2) :0.700;边跨檩条作用风载分区:中间区;边跨檩条作用风载体型系数μs1:-1.150;中间跨檩条作用风载分区:中间区;中间跨檩条作用风载体型系数μs2:-1.150;边跨檩条作用风荷载线荷标准值(KN/m): -0.5772;中间跨檩条作用风荷载线荷标准值(KN/m): -0.5772;说明: 作用分析采用檩条截面主惯性轴面计算,荷载作用也按主惯性轴分解;檩条截面主惯性轴面与竖直面的夹角为:5.711 (单位:度,向檐口方向偏为正);3、荷载效应组合△基本组合△组合1:1.2恒+ 1.4活+ 0.9*1.4*积灰+ 0.6*1.4*风压△组合2:1.2恒+ 0.7*1.4*活+ 1.4积灰+ 0.6*1.4*风压△组合3:1.2恒+ 0.7*1.4*活+ 0.9*1.4*积灰+ 1.4风压△组合4:1.35恒+ 0.7*1.4*活+ 0.9*1.4*积灰+ 0.6*1.4*风压△组合5:1.0恒+ 1.4风吸△标准组合△组合6:1.0恒+ 1.0活+ 0.9*1.0*积灰+ 0.6*1.0*风压4、边跨跨中单檩强度、稳定验算强度计算控制截面:跨中截面强度验算控制内力(kN.m):Mx=0.943 ;My=-0.028(组合:1)有效截面计算结果:全截面有效。
Z形檩条
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 22)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:16060Z ⨯⨯⨯截面的毛截面几何特性为:244331124331219.98,7.13,7.48288.12,323.13,44.00,34.9523.14,9.00,8.71sin()sin(19.987.13)0.2224cos()cos(19.987.13)0.9750x x x x y y y A cmI cm I cm W cm W cm I cm W cm W cm θαθαθα=︒=︒========-=︒-︒=-=︒-︒=(2)荷载效应组合荷载组合为:1.2 1.4max{}⨯+⨯永久荷载屋面均布活荷载,雪荷载222221.20.300.05 1.40.350.91/cos() 1.50.910.9750 1.5 1.33/sin() 1.50.910.2224 1.50.304/1.3365.985880.30460.3423232x y x xy yq kN mq q kN m q q kN m q l M kN mq lMkN mθαθα=⨯++⨯==⨯-⨯=⨯⨯==⨯-⨯=⨯⨯=⨯===⨯===()(3) 有效截面计算160602.67 3.0,243160 2.5a 2087.0,2.5h b b t t ==<==<===>且故檩条全截面有效。
檩条计算书
墙梁一:双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0 ===== 设计依据======建筑结构荷载规范(GB 50009--2012)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)===== 设计数据======墙梁跨度(m): 9.700墙梁间距(m): 2.800设计规范: 冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002檩条形式: [] 双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0钢材钢号:Q345钢拉条设置: 设置四道拉条拉条作用: 约束墙梁外翼缘净截面系数: 1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/150墙板不能阻止墙梁侧向失稳构造不能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.400建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.740风荷载高度变化系数: 1.200迎风风荷载体型系数: 1.000背风风荷载体型系数: -1.100迎风风荷载标准值(kN/m2): 0.888背风风荷载标准值(kN/m2): -0.977===== 截面及材料特性======墙梁形式: [] 双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0b = 75.000 h = 250.000c = 20.000 t = 3.000A = 0.2568E-02 Ix = 0.2362E-04 Iy = 0.1003E-04It = 0.2109E-04 Iw = 0.7031E-07Wx1 = 0.1889E-03 Wx2 = 0.1889E-03 Wy1 = 0.1337E-03 Wy2 = 0.1337E-03钢材钢号:Q345钢屈服强度fy= 345.000强度设计值f= 300.000考虑冷弯效应强度f'= 308.159===== 设计内力======-------------------------| 1.2恒载+1.4风压力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx = 40.940绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My = 0.226水平剪力设计值(kN) : Vx = 16.883竖向剪力设计值(kN) : Vy = 0.849-------------------------| 1.35恒载|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 = 0.000绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 = 0.255水平剪力设计值(kN) : Vx1 = 0.000竖向剪力设计值(kN) : Vy1 = 0.955-------------------------| 1.2恒载+1.4风吸力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 = -45.034绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 = 0.226水平剪力设计值(kN) : Vxw = 18.571竖向剪力设计值(kN) : Vyw = 0.849-----------------------------------------------------------------------------===== 风压力作用验算======抗弯控制组合:1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特性计算结果:Ae = 0.2456E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2233E-04 Iey = 0.9666E-05 Wex1 = 0.1722E-03 Wex2 = 0.1722E-03 Wex3 = 0.1856E-03 Wex4 = 0.1856E-03 Wey1 = 0.1293E-03 Wey2 = 0.1284E-03 Wey3 = 0.1293E-03 Wey4 = 0.1284E-03截面强度(N/mm2) : σmax = 239.499 <= 300.000整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2) : fstab = 239.499 <= 300.000===== 风吸力作用验算======组合: 1.2恒载+1.4风吸力有效截面特性计算结果:Ae = 0.2427E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2205E-04 Iey = 0.9553E-05 Wex1 = 0.1850E-03 Wex2 = 0.1850E-03 Wex3 = 0.1686E-03 Wex4 = 0.1686E-03 Wey1 = 0.1279E-03 Wey2 = 0.1269E-03 Wey3 = 0.1279E-03 Wey4 = 0.1269E-03截面强度(N/mm2) : σmaxw = 268.876 <= 300.000内翼缘受压稳定性验算:整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2): fstabw = 268.876 <= 300.000===== 荷载标准值作用下,挠度验算======竖向挠度(mm) : fy = 0.027 <= 10.000水平挠度(mm) : fx = 58.913 <= 64.667-----------------------------------------------------------------------------===== 计算满足======-----------------------------------------------------------------------------===== 计算结束======墙梁二:双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0===== 设计依据======建筑结构荷载规范(GB 50009--2012)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)===== 设计数据======墙梁跨度(m): 9.700墙梁间距(m): 3.100设计规范: 冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002檩条形式: [] 双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0钢材钢号:Q345钢拉条设置: 设置四道拉条拉条作用: 约束墙梁外翼缘净截面系数: 1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/150墙板不能阻止墙梁侧向失稳构造不能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.400建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.740风荷载高度变化系数: 1.200迎风风荷载体型系数: 1.000背风风荷载体型系数: -1.100迎风风荷载标准值(kN/m2): 0.888背风风荷载标准值(kN/m2): -0.977===== 截面及材料特性======墙梁形式: [] 双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0b = 80.000 h = 280.000c = 20.000 t = 3.000A = 0.2666E-02 Ix = 0.2982E-04 Iy = 0.1196E-04It = 0.2737E-04 Iw = 0.1104E-06Wx1 = 0.2130E-03 Wx2 = 0.2130E-03 Wy1 = 0.1495E-03 Wy2 = 0.1495E-03钢材钢号:Q345钢屈服强度fy= 345.000强度设计值f= 300.000考虑冷弯效应强度f'= 307.859===== 设计内力======-------------------------| 1.2恒载+1.4风压力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx = 45.327绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My = 0.229水平剪力设计值(kN) : Vx = 18.692竖向剪力设计值(kN) : Vy = 0.860-------------------------| 1.35恒载|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 = 0.000绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 = 0.258水平剪力设计值(kN) : Vx1 = 0.000竖向剪力设计值(kN) : Vy1 = 0.967-------------------------| 1.2恒载+1.4风吸力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 = -49.860绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 = 0.229水平剪力设计值(kN) : Vxw = 20.561竖向剪力设计值(kN) : Vyw = 0.860-----------------------------------------------------------------------------===== 风压力作用验算======抗弯控制组合:1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特性计算结果:Ae = 0.2501E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2754E-04 Iey = 0.1131E-04 Wex1 = 0.1870E-03 Wex2 = 0.1870E-03 Wex3 = 0.2075E-03 Wex4 = 0.2075E-03 Wey1 = 0.1420E-03 Wey2 = 0.1408E-03 Wey3 = 0.1420E-03 Wey4 = 0.1408E-03截面强度(N/mm2) : σmax = 244.011 <= 300.000整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2) : fstab = 244.011 <= 300.000===== 风吸力作用验算======组合: 1.2恒载+1.4风吸力有效截面特性计算结果:Ae = 0.2471E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2716E-04 Iey = 0.1118E-04 Wex1 = 0.2067E-03 Wex2 = 0.2067E-03 Wex3 = 0.1828E-03 Wex4 = 0.1828E-03 Wey1 = 0.1403E-03 Wey2 = 0.1391E-03 Wey3 = 0.1403E-03 Wey4 = 0.1391E-03截面强度(N/mm2) : σmaxw = 274.420 <= 300.000内翼缘受压稳定性验算:整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2): fstabw = 274.420 <= 300.000===== 荷载标准值作用下,挠度验算======竖向挠度(mm) : fy = 0.023 <= 10.000水平挠度(mm) : fx = 51.654 <= 64.667-----------------------------------------------------------------------------===== 计算满足======-----------------------------------------------------------------------------===== 计算结束======竖向檩条:冷弯薄壁卷边槽钢:C160X60X20X2.0钢材等级:Q345柱距(m):2.000柱高(m):3.000柱截面:冷弯薄壁卷边槽钢:C160X60X20X2.0H*B*A*T=160*60*20*2.00铰接信息:两端铰接柱平面内计算长度系数:1.000柱平面外计算长度:3.000强度计算净截面系数:1.000设计规范:《钢结构设计规范》容许挠度限值[υ]: l/200 = 15.000 (mm)风载信息:基本风压W0(kN/m2):0.740风压力体形系数μs1:1.000风吸力体形系数μs2:-1.100风压高度变化系数μz:1.200柱顶恒载(kN):0.000柱顶活载(kN):0.000墙板自承重风载作用起始高度y0(m):0.000----- 设计依据-----1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)2、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)3、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)----- 抗风柱设计-----1、截面特性计算A =6.0700e-004; Xc =1.8500e-002; Yc =8.0000e-002;Ix =2.3659e-006; Iy =2.9990e-007;ix =6.2400e-002; iy =2.2200e-002;W1x=2.9570e-005; W2x=2.9570e-005;W1y=1.6190e-005; W2y=7.2300e-006;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 1.776抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -1.9543、柱上各断面内力计算结果△组合号1:1.35恒+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kN) :0.192 0.176 0.160 0.144 0.128 0.112 0.096断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000轴力(kN) :0.080 0.064 0.048 0.032 0.016 0.000△组合号2:1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 -0.855 -1.554 -2.098 -2.486 -2.720 -2.797 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):-2.720 -2.486 -2.098 -1.554 -0.855 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号3:1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 -0.513 -0.932 -1.259 -1.492 -1.632 -1.678 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):-1.632 -1.492 -1.259 -0.932 -0.513 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号4:1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.940 1.709 2.308 2.735 2.991 3.077 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 2.991 2.735 2.308 1.709 0.940 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号5:1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.564 1.026 1.385 1.641 1.795 1.846 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 1.795 1.641 1.385 1.026 0.564 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 3.730风吸力作用(kN): -4.1034、抗风柱强度验算结果控制组合:4设计内力:弯矩(kN.m):3.077; 轴力(kN):0.170有效截面特性计算:Ae =5.4139e-004 We1x=2.3550e-005 We2x=2.8460e-005抗风柱强度计算最大应力(N/mm2): 130.970 < f=300.000抗风柱强度验算满足。
木檩条计算书
木檩条计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号: LT-1二、计算简图三、依据规范《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012《木结构设计规范》 GB50005-2003四、计算信息1.几何参数连接形式1:计算跨度: L = 6035 mm;连接形式2:计算跨度: L = 600 mm;2.材料信息樟子松力学性能: 由《木结构设计规范》 GB50005-2003查得樟子松强度等级为TC13-B查表4.2.1-3可得木望板抗弯强度设计值fm=13 顺纹抗剪强度设计值1.4 弹性模量E为90003.荷载信息(均布荷载)永久荷载标准值:1.300 kN/m2可变荷载标准值:屋面活荷载 0.500 kN/m2施工荷载 1.000 kN/m2雪荷载:基本雪压SO:0.40 KN/m²屋面积雪分布系数μr:1.0雪荷载标准值:Sk=μr SO 式(2-2)=0.40x1.0=0.40 KN/m²= 1.200永久荷载分项系数: γG= 1.400可变荷载分项系数: γQ准永久值系数: ψq = 1.0004.计算方法:弹性杆5.边界条件(上端/下端/左端/右端):固定/自由/自由/自由6.设计参数结构重要性系数: γo = 1.00泊松比:μ = 0.200注:雪荷载与活荷载取较大值考虑,施工荷载不与风荷载、雪荷载同时考虑。
五、荷载组合工况1:1.35*恒+1.4*0.7*max(屋面活,雪荷载,施工荷载)工况2:1.2*恒+1.4*max(屋面活,雪荷载,施工荷载)(1)、连接形式1恒载:q=1.3×1.1=1.43kN/m活载:q=1.0×1.1=1.1kN/m工况1:1.35x永久荷载+1.4x0.7 x施工荷载标准值:1x1.43+1x1.1=2.53kN/m设计值:q =1.35x1.43+1.4x0.7x1.1=3.01kN/m工况2:1.2x永久荷载+1.4x屋面活荷载标准值:1x1.43+1x1.1=2.53kN/m设计值:q =1.2x1.43+1.4x1.1=3.26kN/m故取第二种荷载组合内力验算结构qx=3.26*sin25°=1.38 kN/mqy=3.26*cos25°=2.95 kN/m(2)、连接形式2恒载:q=1.3×1.2=1.56kN/m活载:q=1.0×1.2=1.2kN/m工况1:1.35x永久荷载+1.4x0.7 x施工荷载标准值:1x1.56+1x1.2=2.76kN/m设计值:q =1.35x1.56+1.4x0.7x1.2=3.28kN/m工况2:1.2x永久荷载+1.4x屋面活荷载标准值:1x1.56+1x1.2=2.76kN/m设计值:q =1.2x1.56+1.4x1.2=3.55kN/m故取第二种荷载组合内力验算结构qx=3.55*sin25°=1.50 kN/mqy=3.55*cos25°=3.22 kN/m六、内力分析经分析可知,两种杆件连接形式都由第二种荷载组合引起的内力起控制作用。
z型檩条米重计算
z型檩条米重计算摘要:一、Z型檩条简介二、米重计算公式三、影响米重的因素四、计算实例五、结论与建议正文:一、Z型檩条简介Z型檩条是一种常见的建筑钢材,主要用于屋面和墙面的檩架结构。
它具有良好的抗弯、抗剪和抗扭性能,能为建筑提供稳定的支撑。
根据不同的工程需求,Z型檩条有多种规格和材质可选。
二、米重计算公式Z型檩条米重的计算公式为:米重(kg/m)=截面面积(mm)×材质密度(kg/mm)×长度(m)。
其中,截面面积和材质密度是影响米重的主要因素。
三、影响米重的因素1.截面面积:Z型檩条的截面形状和尺寸会影响其截面面积,从而影响米重。
一般来说,截面面积越大,米重越重。
2.材质密度:不同材质的密度不同,密度越大,米重越重。
例如,钢结构Z型檩条的密度大于钢筋混凝土Z型檩条,所以钢结构Z型檩条的米重会更重。
3.长度:檩条的长度也会影响米重。
在其他条件不变的情况下,长度越长,米重越重。
四、计算实例以一款规格为100×50×200mm的Q235钢制Z型檩条为例,根据公式计算其米重:米重(kg/m)=截面面积(mm)×材质密度(kg/mm)×长度(m)截面面积=100×50×2=10000mm材质密度=7850kg/mm(Q235钢的密度)长度=2000mm(假设檩条长度为2米)米重=10000×7850×2=15700000kg/m≈157kg/m五、结论与建议通过以上分析,我们可以得出以下结论:1.Z型檩条的米重受截面面积、材质密度和长度的影响。
2.在选择Z型檩条时,应根据实际工程需求,合理选择规格和材质,以达到经济、实用的效果。
3.计算米重有助于设计和施工人员更好地掌握材料用量,避免浪费和不足。
檩条计算书
----------------------------------------------------------------------------- | 冷弯薄壁型钢檩条设计输出文件 | | 输入数据文件: 1 | | 输出结果文件: LT.OUT | | 设计时间: 7/22/2017 | -----------------------------------------------------------------------------===== 设计依据 ======建筑结构荷载规范(GB 50009--2001)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)===== 设计数据 ======屋面坡度(度): 2.860檩条跨度 (m): 6.000檩条间距 (m): 1.500设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算:按附录E验算檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢钢材钢号:Q235钢拉条设置: 设置两道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数: 1.000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为 1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0.200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.400风荷载高度变化系数: 1.000风荷载体型系数: -1.160风荷载标准值 (kN/m2): -0.464屋面自重标准值(kN/m2): 0.300活荷载标准值(kN/m2): 0.500雪荷载标准值(kN/m2): 0.300积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000检修荷载标准值 (kN): 1.000由程序自动优选截面============================================================================= ===== 程序优选结果 ======檩条截面: XZ180X70X20X2.0===== 截面及材料特性 ======檩条形式: 斜卷边Z形冷弯型钢XZ180X70X20X2.0b = 70.000 h = 180.000c = 20.000 t = 2.000 A = 0.6992E-03 Ix = 0.4103E-05 Iy = 0.3372E-06It = 0.9320E-09 Iw = 0.4644E-08Ix1 = 0.3566E-05 Iy1 = 0.8742E-06 θ = 0.2218E+02Wx1 = 0.5150E-04 Wx2 = 0.3768E-04 Wy1 = 0.1019E-04 Wy2 = 0.1129E-04钢材钢号:Q235钢屈服强度 fy= 235.000强度设计值 f= 205.000考虑冷弯效应强度 f'= 212.881-----------------------------------------------------------------------------===== 截面验算 ======-----------------------------------------------| 1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰+0.6风载(压力))组合 |-----------------------------------------------弯矩设计值(kN.m): Mx = 6.239弯矩设计值(kN.m): My = 0.222有效截面计算结果:Ae = 0.6732E-03 θe = 0.2248E+02 Iex = 0.3869E-05 Iey = 0.3353E-06Wex1 = 0.4508E-04 Wex2 = 0.3436E-04 Wex3 = 0.4920E-04 Wex4 = 0.3671E-04 Wey1 = 0.9657E-05 Wey2 = 0.1119E-04 Wey3 = 0.9829E-05 Wey4 = 0.1097E-04截面强度(N/mm2) : σmax = 201.430 <= 205.000-----------------------------| 1.0恒载+1.4风载(吸力)组合 |-----------------------------弯矩设计值(kN.m) : Mxw = -1.916弯矩设计值(kN.m) : Myw = -0.080有效截面计算结果:全截面有效。
檩条计算书
北京奥邦焊业有限公司二期生产车间檩条计算书===== 设计依据======建筑结构荷载规范(GB 50009--2001)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002)设计软件: :STS钢结构工具箱一、主跨部分檩条===== 设计数据======屋面坡度(度): 3.820檩条跨度(m): 6.800檩条间距(m): 1.900设计规范: 门式刚架规程CECS102:2002风吸力下翼缘受压稳定验算:按附录E验算檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C220X75X20X2.5钢材钢号:Q235钢拉条设置: 设置两道拉条拉条作用: 能约束檩条上翼缘净截面系数: 1.000檩条仅支承压型钢板屋面(承受活荷载或雪荷载),挠度限值为1/150屋面板为两跨或两跨以上面板屋面板能阻止檩条侧向失稳构造不能保证风吸力作用下翼缘受压的稳定性每米宽度屋面板的惯性矩(m4): 0.200000E-06建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.450风荷载高度变化系数: 1.050风荷载体型系数: -1.150风荷载标准值(kN/m2): -0.543屋面自重标准值(kN/m2): 0.200活荷载标准值(kN/m2): 0.500雪荷载标准值(kN/m2): 0.400积灰荷载标准值(kN/m2): 0.000检修荷载标准值(kN): 1.000===== 截面及材料特性======檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C220X75X20X2.5b = 75.000 h = 220.000c = 20.000 t = 2.500A = 0.9730E-03 Ix = 0.7038E-05 Iy = 0.6866E-06It = 0.2028E-08 Iw = 0.6351E-08Wx1 = 0.6398E-04 Wx2 = 0.6398E-04 Wy1 = 0.3311E-04 Wy2 = 0.1265E-04钢材钢号:Q235钢fy = 235.000 f = 205.000 ff = 216.799-----------------------------------------------------------------------------===== 截面验算======-----------------------------------------------| 1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰+0.6风载(压力))组合|-----------------------------------------------弯矩设计值(kN.m): Mx = 10.829弯矩设计值(kN.m): My = 0.016有效截面计算结果:Ae = 0.9204E-03 Iex = 0.6572E-05 Iey = 0.6741E-06Wex1 = 0.5711E-04 Wex2 = 0.5711E-04 Wex3 = 0.6264E-04 Wex4 = 0.6264E-04 Wey1 = 0.3230E-04 Wey2 = 0.1245E-04 Wey3 = 0.3230E-04 Wey4 = 0.1245E-04 截面强度(N/mm2) : Sgmmax = 190.113 <= 205.000-----------------------------| 1.0恒载+1.4风载(吸力)组合|-----------------------------弯矩设计值(kN.m) : Mxw = -5.722弯矩设计值(kN.m) : Myw = 0.004有效截面计算结果:全截面有效。
连续檩条计算陈世荣
12米Z型连续檩条计算一,设计资料:檩条跨度L=12.000(m)跨中设竖向拉条数n=3檩距d= 1.500(m)屋面板层数:1活载(q活)50.000(kg/m2)屋面板规格为:HXY-475基本风压ω0=40.000(kg/m2)自重为g1: 6.50(kg/m2)体型系数μs=-1.150吊挂荷载q:0.00(kg/m2)高度系数μz= 1.250其它自重(不含檩条)g2: 2.00(kg/m2)坡度i=5%α= 2.86(度)二,截面选择:1,初选中跨檩条截面:h b a tZ300x80x20x2.53008020 2.5A(mm2)g(kg/m)截面特性角θ展开宽度1198.139.4111.89479.3材质(N/mm2)Ix1(cm4)ix1(mm)Wx1(cm3)ƒy=2051528.46112.95101.90σu=375Iy1(cm4)iy1(mm)Wy1(cm3)125.6132.3815.70Ix(cm4)ix(mm)Wx1(cm3)Wx2(cm3)1593.52115.33109.2298.67Iy(cm4)iy(mm)Wy1(cm3)Wy2(cm3)60.5522.4820.6013.27Ix1y1(cm4)It(cm4)Iω(cm6)k(m-1)309.030.2521922.00 2.092,初选边跨檩条截面:h b a tZ300x80x20x33008020 3.0A(mm2)g(kg/m)截面特性角θ展开宽度1425.3011.1911.76475.1材质(N/mm2)Ix1(cm4)ix1(mm)Wx1(cm3)ƒy=2051803.03112.47120.20σu=375Iy1(cm4)iy1(mm)Wy1(cm3)145.2931.9318.16Ix(cm4)ix(mm)Wx1(cm3)Wx2(cm3)1878.17114.79128.83116.63Iy(cm4)iy(mm)Wy1(cm3)Wy2(cm3)70.1522.1824.3815.38Ix1y1(cm4)It(cm4)Iω(cm6)k(m-1)360.850.4325658.74 2.53三,荷载计算:1,作用于檩条上的均布荷载有:竖向恒载p=1.2*((g1+g2+q)*d+g)=0.34(kN/m)竖向活载q=1.4*q活*d= 1.26(kN/m)风载q=1.4μz*μs*D*ω0*1.1=-1.59(kN/m)四,中跨檩条内力计算及截面分析(按无限跨):1,内力计算q恒x=p*SIN(θ-α)q恒y=p*COS(θ-α)=0.054(kN/m)=0.340(kN/m)q活x=q*SIN(θ-α)q活y=q*COS(θ-α)=0.198(kN/m)= 1.244(kN/m) q风x=q*SIN(θ-α)q风y=q*COS(θ-α)=-0.250(kN/m)=-1.574(kN/m) 2,跨中弯距M恒x=0.042*q恒x*(L/(n+1))^2M恒y=0.042*q恒y*L^2=0.020(kN•m)= 2.059(kN•m) M活x=0.083*q活x*(L/(n+1))^2M活y=0.083*q活y*L^2=0.148(kN•m)=14.873(kN•m) M风x=0.042*q风x*(L/(n+1))^2M风y=0.046*q风x*L^2=-0.095(kN•m)=-10.427(kN•m)故:M恒活x=0.17(kN•m)M恒风x=-0.07(kN•m)M恒活y=16.93(kN•m)M恒风y=-8.37(kN•m) 3,支座弯距M恒x=0.079*q恒x*(L/(n+1))^2M恒y=0.079*q恒y*L^2=0.038(kN•m)= 3.873(kN•m) M活x=0.042*q活x*(L/(n+1))^2M活y=0.042*q活y*L^2=0.071(kN•m)=7.526(kN•m)故:M恒活x=0.11(kN•m)M恒活y=11.40(kN•m)4,应力分析跨中(恒活):σi=Mx/Wx+My/Wy风荷载引起的应力σ1=Mx/Wx1-My/Wy1σ1=Mx/Wx1-My/Wy1=146.87(N/mm2)=-73.02(N/mm2)σ2=Mx/Wx2+My/Wy2σ2=Mx/Wx2+My/Wy2=184.26(N/mm2)=-90.39(N/mm2)σ3=(-Mx/Wx1+My/Wy1)σ3=(-Mx/Wx1+My/Wy1)=-146.87(N/mm2)=73.02(N/mm2)σ4=(-Mx/Wx2-My/Wy2)σ4=(-Mx/Wx2-My/Wy2)=-184.26(N/mm2)=90.39(N/mm2)支座:σ1=-92.98(N/mm2)σ2=-90.61(N/mm2)σ3=83.99(N/mm2)σ4=104.87(N/mm2)故:起控制应力分别为:(支座处考虑双截面,能满足要求,这里可不与验算)σ1=146.87(N/mm2)σ2=184.26(N/mm2)σ3=-146.87(N/mm2)σ4=-184.26(N/mm2) 5,计算考虑冷弯效应的强度设计值fy'ƒy'=(1+η(12γ-10)·t·Σ(θi/2π)/ι))•ƒy其中:η=1.00γ=1.58t=2.50ι=479.3故ƒy'=1.05•ƒy=215.25(N/mm2)6,有效截面计算:(1)上翼缘板(1-2) 系一非均匀受压的一边支承一边卷边板件σmax=184.26(N/mm2)σmin=146.87(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax=0.20b/t=32.00[b/t]=100SQRT(ξ/σmax)又因σmax作用在卷边边故 ξ=14.00(N/mm2)[b/t]=27.56<b/t=38.89故上翼缘截面非全部有效(2)下翼缘板(3-4) 系一非均匀受压的一边支承一边卷边板件(考虑风荷的影响)σmax=90.39(N/mm2)σmin=73.02(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax=0.19b/t=32.00[b/t]=100SQRT(ξ/σmax)又因σmax作用在卷边边故 ξ=14.00(N/mm2)[b/t]=39.36<b/t=38.89故下翼缘截面全部有效(3)腹板(1-3) 系一受纯弯曲的两边支承板件σmax=146.87(N/mm2)σmin=-146.87(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax= 2.00h/t=120查表1.4.4-2(5),可知故腹板截面全部有效因此,此截面非全部有效须计算有效截面特性7,强度验算:σmax=184.26(N/mm2)ƒy'=215.25故强度满足要求8,挠度计算:ν恒= 5.71(mm)ν活=45.94(mm)ν=52.00(mm)[ν]=[L/150]=80.00(mm)故挠度满足要求五,边跨檩条内力计算及截面分析(按五连跨):1,内力计算q恒x=p*SIN(θ-α)q恒y=p*COS(θ-α)=0.053(kN/m)=0.341(kN/m) q活x=q*SIN(θ-α)q活y=q*COS(θ-α)=0.195(kN/m)= 1.245(kN/m) q风x=q*SIN(θ-α)q风y=q*COS(θ-α)=-0.247(kN/m)=-1.575(kN/m)2,跨中弯距M恒x=0.033*q恒x*(L/(n+1))^2M恒y=0.078*q恒y*L^2=0.016(kN•m)= 3.825(kN•m) M活x=0.079*q活x*(L/(n+1))^2M活y=0.1*q活y*L^2=0.139(kN•m)=17.926(kN•m) M风x=0.033*q风x*(L/(n+1))^2M风y=0.078*q风x*L^2=-0.073(kN•m)=-17.687(kN•m)故:M恒活x=0.15(kN•m)M恒风x=-0.06(kN•m)M恒活y=21.75(kN•m)M恒风y=-13.86(kN•m) 3,支座弯距M恒x=0.079*q恒x*(L/(n+1))^2M恒y=0.105*q恒y*L^2=0.038(kN•m)= 5.149(kN•m) M活x=0.053*q活x*(L/(n+1))^2M活y=0.119*q活y*L^2=0.093(kN•m)=21.331(kN•m)故:M恒活x=0.13(kN•m)M恒活y=26.48(kN•m)4,应力分析跨中:σi=Mx/Wy+My/Wx风荷载引起的应力σ1=Mx/Wx1-My/Wy1σ1=Mx/Wx1-My/Wy1=162.50(N/mm2)=-105.25(N/mm2)σ2=Mx/Wx2+My/Wy2σ2=Mx/Wx2+My/Wy2=196.54(N/mm2)=-122.59(N/mm2)σ3=(-Mx/Wx1+My/Wy1)σ3=(-Mx/Wx1+My/Wy1)=-162.50(N/mm2)=105.25(N/mm2)σ4=(-Mx/Wx2-My/Wy2)σ4=(-Mx/Wx2-My/Wy2)=-196.54(N/mm2)=122.59(N/mm2)支座:σ1=-210.92(N/mm2)σ2=-218.54(N/mm2)σ3=200.18(N/mm2)σ4=235.56(N/mm2)故:起控制应力分别为:σ1=162.50(N/mm2)σ2=196.54(N/mm2)σ3=-162.50(N/mm2)σ4=-196.54(N/mm2) 5,计算考虑冷弯效应的强度设计值ƒy'ƒy'=(1+η(12γ-10)·t·Σ(θi/2π)/ι))•ƒy其中:η=1.00γ=1.58t=3.00ι=475.1故ƒy'=1.06•ƒy=217.3(N/mm2)6,有效截面计算:(1)上翼缘板(1-2) 系一非均匀受压的一边支承一边卷边板件σmax=196.54(N/mm2)σmin=162.50(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax=0.17b/t=26.67[b/t]=100SQRT(ξ/σmax)又因σmax作用在卷边边故 ξ=14.00(N/mm2)[b/t]=26.69>b/t=26.6666666666667故上翼缘截面全部有效(2)下翼缘板(3-4) 系一非均匀受压的一边支承一边卷边板件(考虑风荷的影响)σmax=122.59(N/mm2)σmin=105.25(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax=0.14b/t=26.67[b/t]=100SQRT(ξ/σmax)又因σmax作用在卷边边故 ξ=14.00(N/mm2)[b/t]=33.79>b/t=26.6666666666667故下翼缘截面全部有效(3)腹板(1-3) 系一受纯弯曲的两边支承板件σmax=162.50(N/mm2)σmin=-162.50(N/mm2)α=(σmax-σmin)/σmax= 2.00h/t=100.00查表1.4.4-2(5),可知故腹板截面全部有效因此,此截面全部有效其有效截面特性即可取毛截面特性7,强度验算:σmax=196.54(N/mm2)ƒy'=217.30故强度满足要求8,挠度计算:ν恒=9.90(mm)ν活=46.87(mm)ν=57.00(mm)[ν]=[L/150]=80.00(mm)故挠度满足要求。
檩条及支座计算书
一、支座设计支座最大竖向反力设计值:350z N kN= 6x N kN = 4y N kN = 350L m m =,350B m m =,由350Z N kN =,可以得到:224350350426114009c A L B A m mπ=⨯-=⨯-⨯⨯= 223501000 3.1/14.3/114009z z c c N N m m f N m m A σ⨯===<=根据网架结构用板式橡胶支座规格系列选用表-选自《钢结构连接节点设计手册》选用:橡胶支座平面尺寸:350mmX350mm支座承载力:840KN>350KN ,满足要求中间层橡胶片厚度:11mm橡胶总厚度:49mm单层钢板厚度:3mm钢板总厚度:15mm支座总厚度:64mm支座最小抗滑移承载力为:7.2K N = 满足要求支座管承压验算:22350100079/205/1068(70124)z z c N N m m f N m m A σ⨯===<=+⨯⨯满足要求。
二、主檩条设计验算一、简支梁几何条件:梁长 L : 3 m梁间距(受荷面宽) B : 3 m二、荷载及相关参数:恒载标准值 g : .5 kN/m2活载标准值 q : .5 kN/m2恒载分项系数 : 1.2活载分项系数 : 1.4挠度控制 :1/ 250材质 :Q235x 轴塑性发展系数 : 1三、选择受荷截面:截面选择 :C160*60*20*3截面特性 Ix : 339.96 cm4Wx : 42.49 cm3Sx : 26.52 cm3单位自重 G : 6.98 kg/m翼缘厚度 : 3 mm腹板厚度:3 mm四、验算结果:梁上荷载标准值:qk=g+q= 1 kN/m2梁上荷载设计值:qd=g+q= 1.3 kN/m2单元长度荷载标准值:qkl=qk*B= 3 kN/m单元长度荷载设计值:qdl=qd*B= 3.89 kN/m跨中弯矩:Mmax=1/8*(qdl+0.01*G)*L^2= 4.47 kN.m支座剪力:Vmax=1/2*(qdl+0.01*G)*L= 5.96 kN弯曲正应力:=Mmax/(Wx)支座最大剪应力:=Vmax*Sx/(I*tw)弯曲正应力= 105.2N/mm2 < 抗弯设计值 f : 215N/mm2 ok!支座最大剪应力= 15.49N/mm2 < 抗剪设计值fv : 125N/mm2 ok!跨中挠度相对值v/ L = 1/ 649.3 < 挠度控制值1/[]:1/ 250 ok!跨中挠度:v=5/384*(qkl*L^4)/(206*10^3*Ix)= 4.62 mm验算通过!。
檩条计算
第二章屋面檩条受力计算受力计算总则1.设计依据(1)甲方提出的要求:南京龙江体育中心建设经营管理有限公司提供的“招标文件”及“招标质疑回复”(2)有关的规范规程:《金属屋面工程技术规范》(JGJ102-96)《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)《冷弯薄壁钢结构技术规程》(GBJ18-87)《连续热镀锌薄板和钢带》(GB2518-88)《低合金高强度结构钢》(GB1597)《压型金属板设计与施工规程》(YBJ216-88)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《钢结构设计规范》(GBJ17-88)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《钢结构施工及验收规范》(GB50205-2001)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001版)《碳素结构钢》(GB/T700)《优质碳素结构钢》(GB/T699)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《紧固件螺栓和螺钉》(GB/T5277)2.设计荷载:(1)恒载:屋面板(含避雷系统、保温棉、支座等)自重:0.3 kN/m2(2)活载(根据规范):0.5 kN/m2(3)雪荷载:0.65kN/m2(4)风荷载:基本风压:0.45kN/m2高度变化系数:μz=1.184(h≈17m)(指廊)μz=1.084(h≈13m)(连廊)风载体型系数:随坡度而变(5)结构重要性系数:1.13.设计原则:(1)结构要求:首先满足建筑、结构使用功能要求。
(2)功能要求:考虑结构经济、合理,安全可靠。
(3)结构设计理论:按承载力极限状态和正常使用极限状态设计截面。
(4)结构计算模型:只考虑檩条承受屋面竖向荷载、水平荷载,强度和挠度只按受弯构件计算;考虑温度和地震效应的影响,檩条用螺栓连接,有利于抗震和消除温度变形的不利影响,檩条按弹性两跨连续梁模型截面全部有效设计计算,在按薄壁构件验算其截面有效性。
4.设计所采用计算方法及公式:(1)荷载组合:a.当活荷载<雪荷载时: 恒荷载+雪荷载当活荷载>雪荷载时: 恒荷载+活荷载b.考虑风荷载最不利组合: 恒荷载+风荷载c.考虑检修荷载组合:恒荷载+检修荷载(2)内力分析:按弹性理论分析,在均布荷载作用下跨中弯矩最大,检修荷考虑均布荷载作用下檩条计算平面内弯矩按下式计算:集中荷载作用下檩条计算平面内弯矩按下式计算:(3)截面验算: 按下式验算强度:(屋面能阻止檩条侧向失稳) 风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算:局部稳定按下式验算板件宽厚比: 腹板(①区):250≤th(450钢) 翼缘(②区):考虑坡度影响,对卷边槽形(Z 型)冷弯型钢按非均匀受压一边支承一边卷边计算有效宽厚比。
钢结构檩条计算方法
钢结构檩条计算方法功能介绍钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式,被誉为“第四次住宅革命。
节能效果好,建筑服务期满拆除时,钢结构材料可全部回收。
外形设计自如,室内大空间无梁无柱,跨度可达12米。
地基及基础的处理非常简单,施工速度快、周期短。
檁条的截面形式实腹式檁条的截面形式● 实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中,卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i≤1/3的情况。
● 直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放,占地少。
做成连续梁檩条时,构造上也很简单。
檩条的荷载和荷载组合● 1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载,雪荷载};● 1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时,还应进行下式的荷载组合:● 1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
檩条的内力分析● 设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下,沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用,属于双向受弯构件(与一般受弯构件不同)。
● 在进行内力分析时,首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy。
● C型檩条在荷载作用下计算简图如下:● Z型檩条在荷载作用下计算简图如下:檩条的内力计算檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—按双向受弯构件计算当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时,可按下列强度公式验算截面:截面1.2.3.4点正应力计算公式如下:整体稳定计算当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时(如采用扣合式屋面板时),应按稳定公式验算截面:变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
对卷边槽形截面的两端简支檩条:对Z形截面的两端简支檩条:容许挠度[v]按下表取值檁条的构造要求●当檩条跨度大于4m时,应在檩条间跨中位置设置拉条。
当檩条跨度大6m时,应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
钢结构檩条计算演示2
1.5.4 檩条的截面验算 —强度、整体稳定、变形
强度计算 —按双向受弯构件计算
当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时,可按下列强 度公式验算截面:
Mx My f Wenx Weny M x 、 M y ——对截面x轴和y轴的弯距;
Wenx、Weny ——对两个形心主轴的有效净截面模量
▪ 檩条在最大弯矩 M x max、M y max作用下引起截面
值。 当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响 时, 还应进行下式的荷载组合:
1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
1.5.3 檩条的内力分析
设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷
载作用下,沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作 用,属于双向受弯构件(与一般受弯构件不同)。
在进行内力分析时,首先要把均布荷载分解为沿
qy q cos
当屋面坡度: θ
α
i>1/3
X1 qx q sin
X
α≈θ
X
檁条近似为沿x X1
主轴方向单向受
弯。
α
qx θ Y Y1
当α=θ时
q = qy qx = 0
θ为Z型檁条两个主轴的夹角;α为屋面坡度。
当跨中设置一道拉条时檁条的计算简图及内力
qy
简支梁的跨中弯矩对X轴:
Mx max
384 EIx1
容许挠度[v]按下表取值
檩条的容许挠度限值
仅支承压型钢板屋面
l
(承受活荷载或雪荷载)
150
l
有吊顶
240
l
有吊顶且抹灰
360
1.5.5 檁条的构造要求
当檩条跨度大于4m时,应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大6m时,应在檩条跨度三分点 处各设置一道拉条。
檩条计算书
檩条计算书墙梁一:双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0 ===== 设计依据======建筑结构荷载规范(GB 50009--2012)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)===== 设计数据======墙梁跨度(m): 9.700墙梁间距(m): 2.800设计规范: 冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002檩条形式: [] 双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0钢材钢号:Q345钢拉条设置: 设置四道拉条拉条作用: 约束墙梁外翼缘净截面系数: 1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/150墙板不能阻止墙梁侧向失稳构造不能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.400建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.740风荷载高度变化系数: 1.200迎风风荷载体型系数: 1.000背风风荷载体型系数: -1.100迎风风荷载标准值(kN/m2): 0.888背风风荷载标准值(kN/m2): -0.977===== 截面及材料特性======墙梁形式: [] 双卷边槽形口对口C250X75X20X3.0b = 75.000 h = 250.000c = 20.000 t = 3.000A = 0.2568E-02 Ix = 0.2362E-04 Iy = 0.1003E-04It = 0.2109E-04 Iw = 0.7031E-07Wx1 = 0.1889E-03 Wx2 = 0.1889E-03 Wy1 = 0.1337E-03 Wy2 = 0.1337E-03钢材钢号:Q345钢屈服强度fy= 345.000强度设计值f= 300.000考虑冷弯效应强度f'= 308.159===== 设计内力======-------------------------| 1.2恒载+1.4风压力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx = 40.940绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My = 0.226水平剪力设计值(kN) : Vx = 16.883竖向剪力设计值(kN) : Vy = 0.849-------------------------| 1.35恒载|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 = 0.000绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 = 0.255水平剪力设计值(kN) : Vx1 = 0.000竖向剪力设计值(kN) : Vy1 = 0.955-------------------------| 1.2恒载+1.4风吸力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 = -45.034绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 = 0.226水平剪力设计值(kN) : Vxw = 18.571竖向剪力设计值(kN) : Vyw = 0.849-----------------------------------------------------------------------------===== 风压力作用验算======抗弯控制组合:1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特性计算结果:Ae = 0.2456E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2233E-04 Iey = 0.9666E-05 Wex1 = 0.1722E-03 Wex2 = 0.1722E-03 Wex3 = 0.1856E-03 Wex4 = 0.1856E-03 Wey1 = 0.1293E-03 Wey2 = 0.1284E-03 Wey3 = 0.1293E-03 Wey4 = 0.1284E-03截面强度(N/mm2) : σmax = 239.499 <= 300.000整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2) : fstab = 239.499 <= 300.000===== 风吸力作用验算======组合: 1.2恒载+1.4风吸力有效截面特性计算结果:Ae = 0.2427E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2205E-04 Iey = 0.9553E-05 Wex1 = 0.1850E-03 Wex2 = 0.1850E-03 Wex3 = 0.1686E-03 Wex4 = 0.1686E-03 Wey1 = 0.1279E-03 Wey2 = 0.1269E-03 Wey3 = 0.1279E-03 Wey4 = 0.1269E-03截面强度(N/mm2) : σmaxw = 268.876 <= 300.000内翼缘受压稳定性验算:整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2): fstabw = 268.876 <= 300.000===== 荷载标准值作用下,挠度验算======竖向挠度(mm) : fy = 0.027 <= 10.000水平挠度(mm) : fx = 58.913 <= 64.667-----------------------------------------------------------------------------===== 计算满足======-----------------------------------------------------------------------------===== 计算结束======墙梁二:双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0===== 设计依据======建筑结构荷载规范(GB 50009--2012)冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB 50018-2002)===== 设计数据======墙梁跨度(m): 9.700墙梁间距(m): 3.100设计规范: 冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002檩条形式: [] 双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0钢材钢号:Q345钢拉条设置: 设置四道拉条拉条作用: 约束墙梁外翼缘净截面系数: 1.000墙梁支承压型钢板墙,水平挠度限值为1/150墙板不能阻止墙梁侧向失稳构造不能保证风吸力作用墙梁内翼缘受压的稳定性墙梁支撑墙板重量单侧挂墙板墙梁上方一侧板重(kN/m) : 0.400建筑类型: 封闭式建筑分区: 中间区基本风压: 0.740风荷载高度变化系数: 1.200迎风风荷载体型系数: 1.000背风风荷载体型系数: -1.100迎风风荷载标准值(kN/m2): 0.888背风风荷载标准值(kN/m2): -0.977===== 截面及材料特性======墙梁形式: [] 双卷边槽形口对口C280X80X20X3.0b = 80.000 h = 280.000c = 20.000 t = 3.000A = 0.2666E-02 Ix = 0.2982E-04 Iy = 0.1196E-04It = 0.2737E-04 Iw = 0.1104E-06Wx1 = 0.2130E-03 Wx2 = 0.2130E-03 Wy1 = 0.1495E-03 Wy2 = 0.1495E-03钢材钢号:Q345钢屈服强度fy= 345.000强度设计值f= 300.000考虑冷弯效应强度f'= 307.859===== 设计内力======-------------------------| 1.2恒载+1.4风压力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx = 45.327绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My = 0.229水平剪力设计值(kN) : Vx = 18.692竖向剪力设计值(kN) : Vy = 0.860-------------------------| 1.35恒载|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx1 = 0.000绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My1 = 0.258水平剪力设计值(kN) : Vx1 = 0.000竖向剪力设计值(kN) : Vy1 = 0.967-------------------------| 1.2恒载+1.4风吸力组合|-------------------------绕主惯性轴强轴弯矩设计值(kN.m): Mx2 = -49.860绕主惯性轴弱轴弯矩设计值(kN.m): My2 = 0.229水平剪力设计值(kN) : Vxw = 20.561竖向剪力设计值(kN) : Vyw = 0.860-----------------------------------------------------------------------------===== 风压力作用验算======抗弯控制组合:1.2恒载+1.4风压力组合有效截面特性计算结果:Ae = 0.2501E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2754E-04 Iey = 0.1131E-04 Wex1 = 0.1870E-03 Wex2 = 0.1870E-03 Wex3 = 0.2075E-03 Wex4 = 0.2075E-03 Wey1 = 0.1420E-03 Wey2 = 0.1408E-03 Wey3 = 0.1420E-03 Wey4 = 0.1408E-03截面强度(N/mm2) : σmax = 244.011 <= 300.000整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2) : fstab = 244.011 <= 300.000===== 风吸力作用验算======组合: 1.2恒载+1.4风吸力有效截面特性计算结果:Ae = 0.2471E-02 θe = 0.0000E+00 Iex = 0.2716E-04 Iey = 0.1118E-04 Wex1 = 0.2067E-03 Wex2 = 0.2067E-03 Wex3 = 0.1828E-03 Wex4 = 0.1828E-03 Wey1 = 0.1403E-03 Wey2 = 0.1391E-03 Wey3 = 0.1403E-03 Wey4 = 0.1391E-03截面强度(N/mm2) : σmaxw = 274.420 <= 300.000内翼缘受压稳定性验算:整体稳定系数: Faib = 1.000整体稳定应力(N/mm2): fstabw = 274.420 <= 300.000===== 荷载标准值作用下,挠度验算======竖向挠度(mm) : fy = 0.023 <= 10.000水平挠度(mm) : fx = 51.654 <= 64.667-----------------------------------------------------------------------------===== 计算满足======-----------------------------------------------------------------------------===== 计算结束======竖向檩条:冷弯薄壁卷边槽钢:C160X60X20X2.0钢材等级:Q345柱距(m):2.000柱高(m):3.000柱截面:冷弯薄壁卷边槽钢:C160X60X20X2.0H*B*A*T=160*60*20*2.00铰接信息:两端铰接柱平面内计算长度系数:1.000柱平面外计算长度:3.000强度计算净截面系数:1.000设计规范:《钢结构设计规范》容许挠度限值[υ]: l/200 = 15.000 (mm)风载信息:基本风压W0(kN/m2):0.740风压力体形系数μs1:1.000风吸力体形系数μs2:-1.100风压高度变化系数μz:1.200柱顶恒载(kN):0.000柱顶活载(kN):0.000墙板自承重风载作用起始高度y0(m):0.000----- 设计依据-----1、《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)2、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)3、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)----- 抗风柱设计-----1、截面特性计算A =6.0700e-004; Xc =1.8500e-002; Yc =8.0000e-002;Ix =2.3659e-006; Iy =2.9990e-007;ix =6.2400e-002; iy =2.2200e-002;W1x=2.9570e-005; W2x=2.9570e-005;W1y=1.6190e-005; W2y=7.2300e-006;2、风载计算抗风柱上风压力作用均布风载标准值(kN/m): 1.776抗风柱上风吸力作用均布风载标准值(kN/m): -1.9543、柱上各断面内力计算结果△组合号1:1.35恒+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 轴力(kN) :0.192 0.176 0.160 0.144 0.128 0.112 0.096断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000轴力(kN) :0.080 0.064 0.048 0.032 0.016 0.000△组合号2:1.2恒+1.4风压+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 -0.855 -1.554 -2.098 -2.486 -2.720 -2.797 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):-2.720 -2.486 -2.098 -1.554 -0.855 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号3:1.2恒+0.6*1.4风压+1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 -0.513 -0.932 -1.259-1.492 -1.632 -1.678 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m):-1.632 -1.492 -1.259 -0.932 -0.513 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号4:1.2恒+1.4风吸+0.7*1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.940 1.709 2.308 2.735 2.991 3.077 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 2.991 2.735 2.308 1.709 0.940 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000△组合号5:1.2恒+0.6*1.4风吸+1.4活断面号: 1 2 3 4 5 6 7 弯矩(kN.m):0.000 0.564 1.026 1.385 1.641 1.795 1.846 轴力(kN) :0.170 0.156 0.142 0.128 0.114 0.099 0.085断面号:8 9 10 11 12 13弯矩(kN.m): 1.795 1.641 1.385 1.026 0.564 0.000轴力(kN) :0.071 0.057 0.043 0.028 0.014 0.000柱底剪力设计值:风压力作用(kN): 3.730风吸力作用(kN): -4.1034、抗风柱强度验算结果控制组合:4设计内力:弯矩(kN.m):3.077; 轴力(kN):0.170有效截面特性计算:Ae =5.4139e-004 We1x=2.3550e-005 We2x=2.8460e-005抗风柱强度计算最大应力(N/mm2): 130.970 < f=300.000抗风柱强度验算满足。
钢结构檩条计算演示
附近交替布置。
拉条、撑杆与檩条的连接见图所示,斜拉条可 弯折,也可不弯折。前一种方法要求弯折的直线 长度不超过 15mm,后一种方法则需要通过斜垫板 或角钢与檩条连接。
连接角钢
屋架横向水平支撑与刚架梁连接节点构造
? 实腹式檩条可通过檩托与刚架斜梁连接,檩托可 用角钢和钢板做成,檩条与檩托的连接螺栓不应 少于2个,并沿檩条高度方向布置,见下图。设置 檩托的目的是为了阻止檩条端部截面的扭转,以 增强其整体稳定性。
1 32
q
x
l
2
拉条与支座间正弯矩
0.625 q x l
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
1 64
q
x
l
2
三分点处各有 一道拉条
拉条处负弯矩
1 90
qxl 2
拉条与支座间正弯矩
1 360
qxl 2
0.367 q x l
1 8
q
y
l
2
0.5qyl
1.5.4 檩条的截面验算 —强度、整体稳定、变形
?强度计算 —按双向受弯构件计算
?
ql 2 32
sin ?
My
?
qxl 2 64
?
ql 2 64
sin ?
拉条设置 情况 无拉条
跨中有一道 拉条
檩条的内力计算
由 q x产生的内力
表1-4
由 q y产生的内力
M y m ax
Vy m ax
M x max
Vx max
1 8
q
x
l
2
0.5q x l
1 8
Z型连续檩条吊挂集中荷载计算
Z型连续檩条吊挂集中荷载计算Z型连续檩条计算-中间跨跨中吊集中荷载一、设计资料屋面坡度α= 2.862度檩条跨度L=9m檩距a= 1.5m钢材Q345,两道拉条二、荷载标准值均布荷载恒载:屋面板+保温层0.15KN/m2檩条自重0.10KN/m2照明,气管,电缆线桥架吊挂0.20KN/m2小计0.45KN/m2活载:0.65KN/m2集中荷载--吸尘管恒载100kg/m*1.5m*0.01KN/kg= 1.50KN 三、截面选择XZ250*75*20*2.2W x1=78.87cm3W x2=67.773cm3W y1=15.946cm3W y2=14.211cm3I x=937.579cm4I y=50.789cm4I x1=875.145cm4i x=9.972cmi y=2.321cm4θ=15.387度=0.27四、内力计算恒载g yk=g k cos(θ-α)=0.66KN/m活载q yk=q k cos(θ-α)=0.95KN/m恒载g xk=g k sin(θ-α)=0.15KN/m活载q xk=q k sin(θ-α)=0.21KN/m集中恒载:P k= 1.50KN跨中弯矩系数查《建筑结构静力计算手册》,考虑支座弯矩释放10%,可得到对恒载用均布荷载内力系数:0.046+(0.079*0.1)=0.0539对活载考虑其一半按最不利分布,内力系数为0.5*0.0539+0.5*(0.085+0.04*0.1)=0.07145对跨中集中恒载内力系数为0.171+(0.079*0.1)=0.1789弯矩设计值:(1.2恒载+1.4活载)M x=0.0539*1.2*g yk*L2+0.07145*1.4*q yk*L2+0.1789*1.2PL=13.99KN*M M y=(1/360)*(g xk*1.2+q xk*1.4)*L2+0.175*1.2*Psin((θ-α))*L=0.72KN*M五、强度验算σ3=-σ1=M x/(0.8*W x1)+M y/(0.8*W y1)=278.29N/mm2<300N/mm2σ4=-σ2=M x/(0.8*W x2)-M y/(0.8*W y2)=194.68N/mm2<300N/mm2满足要求六、挠度验算f x=0.315(g yk+q yk)*L4/(100EI)+1.097*P y L3/(100EI)=24.96mmf y=0.315(g xk+q xk)*L4/(100EI)+1.097*P x L3/(100EI)= 2.64mmf= 1.3(f x2+f y2)^0.5=25.10mm f<1/200L=45mm满足要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
简支屋檩计算书一. 设计资料采用规范:514701522《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002》《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002》檩条间距为1.05m;檩条的跨度为2.25m;檩条截面采用:Z-120*50*2*20-Q235;以下为截面的基本参数:A(cm2)=5.087I x(cm4)=141.374 i x(cm)=5.272W x1(cm3)=27.196 W x2(cm3)=19.295I y(cm4)=14.646 i y(cm)=1.697W y1(cm3)=5.694 W y2(cm3)=8.466I t(cm4)=0.06613 I w(cm6)=830.818没有布置拉条;屋面的坡度角为2.862度;净截面折减系数为0.98;屋面板能阻止檩条上翼缘的侧向失稳;不能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性;简图如下所示:二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L)、风载工况(W);强度验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L1.2D+1.4L+0.84W1.2D+0.98L+1.4W1.35D+0.98LD+1.4W稳定验算时考虑以下荷载工况组合:D+1.4W挠度验算时考虑以下荷载工况组合:D+LD+W恒载:面板自重: 0.2kN/m2自动考虑檩条自重;活载:屋面活载: 0.5kN/m2雪荷载: 0.45kN/m风载:基本风压: 0.35kN/m2边缘体型系数-1.3,中间体型系数-1.3,风压高度变化系数1.25风振系数为1;风压综合调整系数1.05;边缘风载标准值:-1.3×1.25×1×1.05×0.35=-0.5972kN/m2;中间风载标准值:-1.3×1.25×1×1.05×0.35=-0.5972kN/m2;三. 验算结果一览整体验算结果输出验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度 1.2D+1.4L+0.84W 84.4717 219.443 通过整稳D+1.4W 24.3496 219.443 通过挠度D+L 0.998372 15 通过2轴长细比- 132.602 200 通过3轴长细比- 42.6798 200 通过按跨验算结果输出跨序号强度整稳挠度第1跨84.47(219.44) 24.34(219.44) 0.99(15)四. 受弯强度验算最不利工况为:1.2D+1.4L+0.84W最不利截面位于,离开首端1125mm绕x轴弯矩:M3= 0.3022kN·m绕y轴弯矩:M2= -0.4081kN·m计算当前受力下有效截面:毛截面应力计算σ1=0.3022/27.196×1000-(-0.4081)/5.694×1000=82.782N/mm2(上翼缘支承边)σ2=0.3022/19.295×1000+(-0.4081)/8.466×1000=-32.538N/mm2(上翼缘卷边边)σ3=-(0.3022)/27.196×1000+(-0.4081)/5.694×1000=-82.782N/mm2(下翼缘支承边)σ4=-(0.3022)/19.295×1000-(-0.4081)/8.466×1000=32.538N/mm2(下翼缘卷边边)计算上翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=82.782N/mm2非支承边应力:σ2=-32.538N/mm2较大的应力:σmax=82.782N/mm2较小的应力:σmin=-32.538N/mm2较大的应力出现在支承边压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=-32.538/82.782=-0.3931部分加劲板件,较大应力出现在支承边,ψ≥-1时,k=5.89-11.59ψ+6.68ψ2=5.89-11.59×-0.3931+6.68×-0.39312=11.478计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=-82.782N/mm2非支承边应力:σ2=32.538N/mm2较大的应力:σmax=32.538N/mm2较小的应力:σmin=-82.782N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=-82.782/32.538=-2.544在计算k时,当ψ<-1时,取ψ值为-1。
部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,ψ≥-1时,k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×-1+0.045×-12=1.415计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力:σ1=-82.782N/mm2第二点应力:σ2=82.782N/mm2较大的应力:σmax=82.782N/mm2较小的应力:σmin=-82.782N/mm2压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=-82.782/82.782=-1加劲板件,0≥ψ≥-1时,k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-1+9.78×-12=23.87 计算σ1构件受弯上翼缘σ1=82.782N/mm2下翼缘σ1=32.538N/mm2腹板σ1=82.782N/mm2计算上翼缘板件有效宽度ξ=120/50×(11.478/23.87)0.5=1.664ξ>1.1,故k1=0.11+0.93/(1.664-0.05)2=0.4669ψ=-0.3931<0,故α=1.15B c=50/[1-(-0.3931)]=35.892ρ=(205×0.4669×11.478/82.782)0.5=3.643B/t=50/2=25αρ=1.15×3.643=4.189B/t≦18αρ,有效宽度B e=35.892全板件有效计算下翼缘板件有效宽度ξ=120/50×(1.415/23.87)0.5=0.5843ξ≦1.1,故k1=1/(0.5843)0.5=1.308ψ=-2.544<0,故α=1.15B c=50/[1-(-2.544)]=14.108ρ=(205×1.308×1.415/32.538)0.5=3.415B/t=50/2=25αρ=1.15×3.415=3.927B/t≦18αρ,有效宽度B e=14.108全板件有效计算腹板板件有效宽度ξ=50/120×(23.87/11.478)0.5=0.6009ξ≦1.1,故k1=1/(0.6009)0.5=1.29ψ=-1<0,故α=1.15B c=120/[1-(-1)]=60ρ=(205×1.29×23.87/82.782)0.5=8.732B/t=120/2=60αρ=1.15×8.732=10.042B/t≦18αρ,有效宽度B e=60全板件有效扣除失效板件,计算可知W ex1=27.196cm3W ex2=19.295cm3W ey1=5.694cm3W ey2=8.466cm3A e=5.087cm2考虑净截面折减:W enx1=26.652cm3W enx2=18.909cm3W eny1=5.58cm3W eny2=8.297cm3A en=4.985cm2σ1=0.3022/26.652×103-(-0.4081)/5.58×103=84.472N/mm2σ2=0.3022/18.909×103+(-0.4081)/8.297×103=-33.202N/mm2σ3=-(0.3022)/26.652×103+(-0.4081)/5.58×103=-84.472N/mm2σ4=-(0.3022)/18.909×103-(-0.4081)/8.297×103=33.202N/mm284.472≤219.443,合格!五. 整稳验算最不利工况为:D+1.4W区段内最大内力为:绕x轴弯矩:M3= -0.3524kN·m绕y轴弯矩:M2= -0.1349kN·m1 抗扭刚度C t计算C100=1700 Nm/m/radC t11=1700×(50/100)×(50/100)=425Nm/m/radC t12=130×3=390Nm/m/rad取C t1=C t11=425Nm/m/radC t2=4×206000×200000/1.05/1000/1000=156952.388Nm/m/radC t=1/(1/425+1/156952.388)=423.852Nm/m/rad2 考虑自由翼缘约束影响的修正系数η计算K=1/(4×(1-0.3×0.3)×120×120×(120+25)/206000/2/2/2+120×120/423.852)=0.02592angle=3.1415/2-0.4595=1.111radI a=2/12×(2×120/3)×((2×120/3)×(2×120/3)×cos(1.111)×cos(1.111)+2×2×sin(1.111)×sin(1 .111))=16826.533mm4I fly=(146458.535-16826.533)/2=64816.001mm4R=0.02592×2250×2250×2250×2250/3.142/3.142/3.142/3.142/206000/64816.001=0.5107 η=(1-0.0125×0.5107)/(1+0.198×0.5107)=0.90243 对主轴y-y的弯矩计算q=0.6282KN/mk=|50×50×120×2/4/1164488.458/10000-25/120|=0.07952M y'=0.6282×0.07952×2.25×2.25×0.9024/24×1000000=9509.391N·mm4 W fly计算d1=14.646/5.694*10=25.722mmd2=14.646/8.466*10=17.299mmW fly1=64816.001/25.722=2519.822mm3W fly2=64816.001/17.299=3746.818mm3i fly=(64816.001/2/(120/6+20+50))0.5=18.976mm5 χ计算R0=0.02592*2250*2250*2250*2250/3.142/3.142/3.142/3.142/206000/64816.001=0.5107 l fly=0.7*2250*(1+13.1*0.51071.6)-0.125)=1273.595mmλ1=3.142×(206000/235)0.5=93.014λfly=1273.595/18.976=67.116λn=67.116/93.014=0.7216Ф=0.5×(1+0.21×(0.7216-0.2)+0.7216×0.7216)=0.8151χ=1/(0.8151+(0.8151×0.8151-0.7216×0.7216)0.5)=0.83746 应力计算计算当前受力下有效截面:毛截面应力计算σ1=-0.3524/27.196×1000-(0.009509)/5.694×1000=-14.628N/mm2(上翼缘支承边)σ2=-0.3524/19.295×1000+(0.009509)/8.466×1000=-17.141N/mm2(上翼缘卷边边)σ3=-(-0.3524)/27.196×1000+(0.009509)/5.694×1000=14.628N/mm2(下翼缘支承边)σ4=-(-0.3524)/19.295×1000-(0.009509)/8.466×1000=17.141N/mm2(下翼缘卷边边)计算上翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=-14.628N/mm2非支承边应力:σ2=-17.141N/mm2全部受拉,不计算板件受压稳定系数计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:σ1=14.628N/mm2非支承边应力:σ2=17.141N/mm2较大的应力:σmax=17.141N/mm2较小的应力:σmin=14.628N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=14.628/17.141=0.8534部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,ψ≥-1时,k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×0.8534+0.045×0.85342=0.995计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力:σ1=14.628N/mm2第二点应力:σ2=-14.628N/mm2较大的应力:σmax=14.628N/mm2较小的应力:σmin=-14.628N/mm2压应力分布不均匀系数:ψ=σmin/σmax=-14.628/14.628=-1加劲板件,0≥ψ≥-1时,k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-1+9.78×-12=23.87 计算σ1构件受弯上翼缘σ1=-14.628N/mm2下翼缘σ1=17.141N/mm2腹板σ1=14.628N/mm2计算上翼缘板件有效宽度全部受拉,全部板件有效。