屋面板檩条受力计算
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。
屋面C型檩计算Microsoft Word 文档
屋面C型主檩条计算主要遵循《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002 及《建筑结构静力计算手册》中相关规定。
屋面主檩条承受次檩条传来的集中力作用,且集中力间距相同,取最不利排列求最大弯矩。
檩条宜优先采用实腹式构件,也可采用空腹式构件;跨度大于9m时宜采用格构式构件,并应验算受压翼缘的稳定性。
实腹式檩条宜采用卷边槽型和斜卷边Z形冷弯薄壁型钢,也可采用直卷边的Z形冷弯薄壁型钢。
檩条一般设计成单跨简支构件,实腹式檩条也可设计成连续构件。
本软件计算的檩条采用简支结构。
主檩条在设计过程中,可以考虑次檩条对主檩条提供的侧向支承作用。
当次檩条直接支承压型钢板屋面时,其挠度限值为L/150;当尚有吊顶时,其挠度限值为L/240;当仅支承的屋面材料为水泥制品瓦材屋面时,其挠度限值为L/200。
因此主檩条挠度限值应在此基础上适当提高。
C型檩条截面特性计算:根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002附录B.2.6向内卷边槽钢:图中A点为弯心,O点为重心。
毛截面面积:重心位置:对X轴毛截面惯性矩:对Y轴毛截面惯性矩:毛截面抗扭惯性矩:毛截面扇性惯性矩:弯心位置:弯心在坐标轴上位置:一般情况下,截面验算时,对C型和Z型檩条应考虑弯扭双力矩的影响,但实际工程中,由于屋面板等的影响,此部分计算数值相对较小,可以利用来包络,并经工程实践检验,一般是偏于安全的,同时也简化了计算。
冷弯效应的强度设计值:计算全截面有效的受拉、受压或受弯构件的强度,可采用考虑冷弯效应的强度设计值。
对经退火、焊接和热镀锌等热处理的冷弯薄壁型钢构件不得采用考虑冷弯效应的强度设计值。
全截面有效时,强度设计值需用考虑冷弯效应的强度设计值来代替。
注:采用时需满足几个条件,即为构件为冷弯型钢;未经热处理;全截面有效。
参数说明:为成型方式系数,对于冷弯高频焊(圆变)方、矩形管,取;对于圆管和其他方式成型的方、矩形管及开口型钢,取;为钢材的抗拉强度与屈服强度的比值,对于Q235钢可取,对于Q345钢可取;为型钢截面所含棱角数目;为型钢截面上第个棱角所对应的圆周角,以弧度为单位;为型钢截面中心线的长度,可取型钢截面积与其厚度的比值。
屋面活荷载刚架为 0.3KNm,檩条为0.5KNm
屋面活荷载刚架为0.3KN/m,檩条为0.5KN/m 一,我对该注有四点理解:1.该注仅针对支撑轻屋面的构件或结构且受荷水平投影面积超过60平米;2.满足1.条时,仅当恒+屋面活荷载时,活荷载取0.3;3.当恒+屋面活荷载+其他可变荷载(楼面活载,积灰荷载,吊车荷载,风载),活荷载取0.5(不上人);4.满足1.条时,如雪载不小于0.3,屋面活荷载取雪载与恒载或其他可变荷载组合设计。
二,我想应该是当参与组合的,向下的,可变荷载只有屋面活荷载,构件的水平受荷面积大于60m*m时,活荷载考虑0.3KN/M*M。
注意由于轻钢彩板结构屋面自重轻,向上的风荷载不与其它向下的活荷载同时组合。
考虑地震作用组合时重力荷载代表值则不考虑屋面活荷载。
以上活荷载考虑0.3KN/M*M实际上是活荷载折减0.6这与MBMA相同,但是雪荷载不能折减所以活荷载折减后的值不得低于雪荷载。
三,关于屋面活荷载的取值,门式刚架技术规程(CECS102:2002)3.2.2条注释只强调受荷水平投影面积大于60M2,活荷载标准值可取0.3kN/m2,但是2003年技术措施(结构)关于门刚18.1.4条活荷载的取值要求与现行钢结构规范一致,即取0.3kN/m2有两个前提:1.受荷水平投影面积大于60M2;2.仅有一个可变荷载,察看现行钢结构规范3.2.1条的条文说明,可知屋面活荷载的取值参考美国的荷载规范ASCE7-95,并且指出当两个及以上可变荷载考虑荷载组合值系数参与组合时(如尚有积灰荷载),屋面活荷载仍取0.5kN/m2,可见只有1.2恒载+1.4活载组合式,屋面活荷载可取0.3kN/m2(受荷水平投影面积大于60M2)察看PKPM计算书可知,其控制作用的组合方式都有风荷载或吊车荷载的参与,所以一般情况下,我认为应取0.5kN/m2。
四,sunny8448 wrote:察看现行钢结构规范3.2.1条的条文说明,可知屋面活荷载的取值参考美国的荷载规范ASCE7-95,并且指出当两个及以上可变荷载考虑荷载组合值系数参与组合时(如尚有积灰荷载),屋面活荷载仍取0.5kN/m2,可见只有1.2恒载+1.4活载组合式,屋面活荷载可取0.3kN/m2(受荷水平投影面积大于60M2)察看PKPM计算书可知,其控制作用的组合方式都有风荷载或吊车荷载的参与,所以一般情况下,我认为应取0.5kN/m2。
钢结构檩条如何计算
钢结构檩条如何计算★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。
●拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。
此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为此,需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。
★拉条和撑杆的布置●当风吸力超过屋面永久荷载时,横向力的指向相反。
某钢屋面檩条、钢梁计算书
某钢屋⾯檩条、钢梁计算书1计算说明1.1⼯程概况本设计为**项⽬钢结构屋顶施⼯图设计。
结构形式为门式刚架轻型钢结构,屋⾯采⽤轻质彩钢压型板。
结构设计使⽤年限为50年(钢檩条等可替换的结构构件为25年),建筑结构的安全等级为⼆级。
1.2⾃然条件及设计荷载风载标准值:0.60KN/m2?,雪载标准值:1.0.KN/m2 ;不上⼈屋⾯活荷载标准值:0.5kN/m2;本⼯程的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,抗震设防类别为丙类。
2计算内容2.1房屋⾯檁条结构计算2.1.1计算所选⽤参数1)恒载标准值为:q D=0.1KN/m22)活载标准值为:q L=0.5KN/m23)雪荷载标准值为:q=1KN/m2S4)积灰荷载标准值为:q A=0KN/m25)施⼯荷载标准值为:Q=1KN6)风压标准值为:q W=0.6KN/m27)风压⾼度变化系数为:µz=18)风压体形系数为:µs=-1.49)屋⾯坡度为:α=21.8度10)檁条计算长度为:L=4.1m11)檁条间距为:a=1.29m12)跨中拉条数量为:n=1根13)檁条抗拉强度设计值为:fy=215MPa14)檁条抗剪强度设计值为:fv=125MPa15)檁条弹性模量为:E=206000MPa16)檩条规格:C140X50X20X2.517)风荷载调整系数f cw=1.12.1.2计算公式或计算软件的选⽤2.1.2.1计算软件PKPM20082.1.3计算步骤及结果2.1.3.1截⾯特性计算檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C140X50X20X2.5b = 50.000 h =140.000c =20.000 t = 2.500A = 0.6480E-03 Ix = 0.1868E-05 Iy = 0.2211E-06It = 0.1351E-08 Iw = 0.9319E-09Wx1=0.2668E-04 Wx2 = 0.2668E-04 Wy1 = 0.1396E-04 Wy2 = 0.6470E-052.1.3.2截⾯验算1)恒荷载屋⾯⾃重(KN/m2) :0.1000;边跨檩条⾃重作⽤折算均布线荷(KN/m): 0.0509;中间跨檩条⾃重作⽤折算均布线荷(KN/m): 0.0469;边跨檩条计算恒荷线荷标准值(KN/m): 0.1802;中间跨檩条计算恒荷线荷标准值(KN/m): 0.1762;2)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) :1.000;施⼯荷载(KN) :1.000;施⼯荷载不起到控制作⽤;檩条计算活荷线荷标准值(KN/m): 1.293(活载与雪荷的较⼤值);3)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) :0.600;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:-0.600;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:-0.600;边跨檩条作⽤风荷载线荷标准值(KN/m): -0.4655;中间跨檩条作⽤风荷载线荷标准值(KN/m): -0.4655;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:21.800 (单位:度,向檐⼝⽅向偏为正);4)荷载效应组合①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②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5)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=2.834 ;My=-0.355(组合1)有效截⾯计算结果:全截⾯有效。
檩条计算方法
=====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):5.711檩条跨度(m):6.000檩条间距(m):1.500设计规范:xx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C220X75X20X2.0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xx净截面系数:0.850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):0.2000E-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=====截面及材料特性======檩条形式:卷边槽形冷弯型钢C220X75X20X2.0b =75.000h =220.000c =20.000t =2.000A =0.7870E-03Ix =0.5744E-05Iy =0.5688E-06It =0.1049E-08Iw =0.5314E-08Wx1 =0.5222E-04Wx2 =0.5222E-04Wy1 =0.2735E-04Wy2 =0.1050E-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'=214.336----------------------------------------------------------------------------- =====截面验算======-----------------------------------------------|1.2xx载+1.4(活载+0.9积灰)组合|----------------------------------------------- 弯矩设计值(kN.m):Mx =7.451弯矩设计值(kN.m):My =0.017有效截面计算结果:Ae =0.7199E-03Iex =0.5167E-05Iey =0.5506E-06Wex1 =0.4378E-04Wex2 =0.4378E-04Wex3 =0.5067E-04Wex4 =0.5067E-04Wey1 =0.2591E-04Wey2 =0.1024E-04Wey3 =0.2591E-04Wey4 =0.1024E-04截面强度(N/mm2) : σmax =200.987 <=205.000-----------------------------|1.0xx载+1.4风载(吸力)组合|-----------------------------弯矩设计值(kN.m):Mxw =-2.093弯矩设计值(kN.m):Myw =0.005有效截面计算结果:全截面有效。
檩条计算
[νgq]= [L/150]= 40.00
强度不满 故 足要求
挠度满足 故 要求
工况二:恒
2) 载+风载
1.0*Mgx+1. Mx= 4*Mqwx
1.0*Mgy+1. My= 4*Mqwy
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当屋面有内 层板时,只 需进行以下 强度和刚度 验算:
毛截面应力 分析: 恒载+风载 引起的应力
=
qwx=qw*si
n(q)
= 水平支撑传 来的轴压力 N=
0.027 (kN/m) 0.086 (kN/m) 0.115 (kN/m) 0.000 (kN/m)
gy=g*COS
a =
qy=q*COS
a =
qsy=qs*CO
Sa =
qwy=qw
=
0.00 (kn)
0.090 (kN/m) 0.287 (kN/m) 0.383 (kN/m) -0.56 (kN/m)
Mgy=gx*L^2 /8
= Mqy=qx*L^2 /8
= Mqsy=qsx*L ^2/8
=
Mqwy=qwx*L ^2/8
=
0.122 (kN•m) 0.388 (kN•m) 0.517 (kN•m) 0.000 (kN(活 载为施工荷 载和雪荷载 中较大者) (只需进行 强度和刚度
B
-1.183 9.00 (m )
1.000
跨中设竖向 拉条数n=
屋面板层数 n:
屋面外板板 型:
一层屋面板 自重为g1:
附加悬挂荷 载g2:
其它自重 (不含檩 条)g3:
水平支撑传 来的轴压力
N: 屋面坡度
i:
a:
屋面檩条计算
冷弯薄壁型钢檩条结构受力检算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)设计数据屋面坡度(度): 5.711檩条跨度(m): 6.000檩条间距(m): 1.500设计规范: 冷弯薄壁型钢规范GB50018-2002檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C160X60X20X2.5钢材钢号:Q345钢拉条设置: 设置两道拉条拉条作用: 约束檩条上翼缘净截面系数: 1.000压型钢板屋面,挠度限值为1/200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): 0.000活荷载标准值(kN/m2): 0.500雪荷载标准值(kN/m2): 0.000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C160X60X20X2.5b = 60.000 h = 160.000c = 20.000 t = 2.500A = 0.7480E-03 Ix = 0.2881E-05 Iy = 0.3596E-06It = 0.1559E-08 Iw = 0.1888E-08Wx1 = 0.3602E-04 Wx2 = 0.3602E-04 Wy1 = 0.1947E-04 Wy2 = 0.8660E-05 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'= 319.452截面验算1.2恒载+1.4(活载+0.9积灰)组合弯矩设计值(kN.m): Mx = 5.017弯矩设计值(kN.m): My = 0.011有效截面计算结果:全截面有效。
简述檩条设计计算方法
简述檩条设计计算方法一、概述冷弯冷弯薄壁型钢的生产和应用迄今已有一百多余年的历史,随着社会的进步和科学的发展,冷弯型钢结构在各个工业领域都得到了广泛应用,尤其是在建筑行业。
压型钢板及冷弯薄壁型钢檩条组成的轻质维护体系在轻钢结构中已经得到了广泛应用。
在轻钢结构屋面体系中檩条是其重要的组成部分。
檩条的用钢量在整个屋盖系统中占55%左右,因此檩条对于整个钢结构屋面系统具有重要的影响[1]。
檩条的受力工况十分复杂对于冷弯薄壁型钢檩条设计,最为复杂的计算就是与檩条稳定有关的计算[2]。
近年来我国东北、华北和南方等地区多次发生强降雪大风天气,钢结构建筑倒塌的现象时有发生。
这些事故能够发生很重要的一部分原因是因为檩条本身受力的复杂性与现有檩条的设计计算方法存在着一定的不足[3]。
二、檩条的设计计算方法分析(一)重力荷载下的檩条计算方法规范GB 50018对檩条并不计算畸变屈曲,而是用直接叠加翘曲应力的办法解决该问题。
翘曲应力是由扭矩引起的,对于工程常见的C型和Z型构件,外荷载不可能通过其弯心,因此必定有偏心扭矩,也就必定计算这个翘曲应力[4]。
实际工程设计中极少有人去计算翘区应力。
规范中这条规范是有问题的,它的问题在于对屋面板的蒙皮效应认识不足。
我国规范对檩条的稳定承载力计算只是简单区分屋面材料能够阻止檩条侧向失稳及扭转和不能够阻止侧向失稳和扭转两种极端情况。
实际的檩条工作状况是处于二者之间的,按上述两种情况验算,所得结果或者是偏于不安全,或者是偏于过于保守[5]。
实际上,现在轻钢结构中广泛使用的一种可以随温度变化而自由伸缩的咬合式屋面板,它可以约束檩条的扭转,但不能约束其侧向位移,严格地说是允许檩条在一定范围内侧向位移,这种模式在重力荷载下如何考虑檩条的稳定计算,无论是相对完善的欧盟规范EC3-1-3、澳大利亚规范AS/NZS 4600、美国规范AISI都无法找到计算依据。
(二)积雪荷载下的檩条计算方法规范对雪荷载下的檩条的计算同样存在着不足。
屋面檩条计算
一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm #VALUE!mm#VALUE!mm 4#VALUE!mm 3#VALUE!mm 32混凝土等级C208.08板厚h d 100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b 0300板托高度h t150b 1 =600b 2 =6001500mm150000mm 2#VALUE!mm 2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [b e *h d 2/(2*αE )+A*y]/A 0 =#VALUE!mm 混凝土截面惯性矩 I c = b e *h d 3/12=1.3E+08mm 4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0 = I c /αE + A c *(x-0.5h d )2/αE + I + A(y-x)2=#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm43#VALUE!mm 2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离x c = [b e *h d 2/(4*αE )+A*y]/A 0c=#VALUE!mm #VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重:#VALUE!kN/m板自重: 6.00kN/m2000mm)板托重:0.90kN/m #VALUE!kN/m 自重标准值 g 1:#VALUE!kN/m 施工荷载: 2.80kN/m 施工阶段弯矩设计值M #VALUE!kN.m (梁跨度:6000mm)施工阶段剪力设计值V #VALUE!kN 2钢梁抗弯强度设计#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4挠度计算考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A 0c = A c / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0c = I c /(2*αE ) + A c *(x c -0.5h d )2/(2*αE) + I + A(y-x c )2 =(平台梁间距:钢梁剪应力τ1max = v 1*s 1/I*t w =混凝土板截面面积A c = b e * h d =换算成钢截面的组合截面面积A 0=A c /αE +A =对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c b=αE *I 0 / (x - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0t = I 0 / (d-x) =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c tc = 2αE *I 0c / x c =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0b = I 0 / (H-x) =屋面檩条计算截面特征计算钢梁面积 A =b*t + h*s +B*T =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y t = [0.5b*t 2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T)] / A =钢梁截面特征计算:钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y b = h + t + T - y t =钢梁截面惯性矩 I= (b*t 3 + s*h 3 + B*T 3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(y t -0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-y t )2 =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 1 = I / y t =混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = h d + h t +y t =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c t = αE *I 0 / x=混凝土板计算宽度b e =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 2 = I / y b =组合截面特征计算:钢与混凝土弹性模量比αE =自重标准值 g 1k :对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c bc =2αE *I 0c / (x c - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0tc= I 0c/ (d-x c) =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0bc = I 0c / (H-x c ) =钢梁上翼缘应力 M / r x *W 1 =钢梁下翼缘应力 M / r x *W 2 =△=5*g*l 4/(384*E*I)=#VALUE!mm < L/400 =15mm #VALUE!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重: 1.9kN/m 活荷载:15.6kN/m (活荷载:6kn/m 2)78.84kN.m 52.56kN22.1#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.2#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.3(略)2.4(略)3钢梁的剪应力#VALUE!mm 3#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4组合梁的挠度#VALUE!mm< L/400 =15mm #VALUE!τ=V 1S 1/It w +V 2S o /I o T w =两个受力阶段的荷载对组合梁的钢梁产生的剪应力△=5q k l 4/384EI o +5g k l 4/384EI o c =组合梁中由于混凝土收缩引起的内力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S 1=钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩S o =使用阶段弯矩设计值M 使用阶段剪力设计值V 组合梁的抗弯强度在垂直荷载作用下的正应力考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:σ0c tc =-(M 2g /W 0c tc +M 2q /W 0c t )=混凝土板顶面应力σ0c t =-M/W 0c t =混凝土板底面应力σ0c b =-M/W 0c b =钢梁上翼缘应力σ0t = -M 1/W 1+M 2/W 0t=钢梁下翼缘应力σ0b = -M 1/W 2+M 2/W 0b =σ0bc = -M 1/W 2+(M 2g /W 0bc +M 2q /W 0b )=钢梁下翼缘应力温度差产生的应力σ0c bc =-(M 2g /W 0c bc +M 2q /W 0c b )=混凝土板底面应力:钢梁上翼缘应力σ0tc = -M 1/W 1+(M 2g /W 0tc +M 2q /W 0t )=。
檩条设计
2.6.2檩条设计厂房端柱距为8.125m ,中间柱距为8m ,屋面坡度6%。
采用嵌套搭接而成的连续檩条,设拉条两道,檩距1.5m 。
选用规格1607020 2.5C ⨯⨯⨯,235Q 钢材,选端跨进行设计验算。
1)荷载计算(标准值) ① 恒载屋面板加保温棉自重 10.085 1.50.1275/k g KN m =⨯= 檩条自重 20.0647/k g K N m =共计 120.12750.06470.1922/k k k g g g KN m =+=+= ② 活载(雪载不控制)屋面活载 0.5 1.50.75/k q K N m =⨯= ③ 风荷载有效受风面积 28 1.51210A m =⨯=> 取边缘带檩条风荷载体型系数 1.4s μ=-风荷载 1.0 1.4 1.050.3 1.50.6615/k K N m ω=-⨯⨯⨯⨯= 2)几何特性44336.2310x I m m=⨯,4455.9910y I mm=⨯3342.0210x W m m=⨯,33max 24.6310y W mm=⨯,33min 11.8410y W mm=⨯63.8x i mm=,26y i m m=,022.7x m m=3)内力计算恒载 0.1922cos(3.434)0.1919/ky g KN m =⨯= 活载 0.75cos(3.434)0.7487/ky q KN m =⨯= 风荷载 0.6615/ky K N m ω=(吸力)恒载 0.1922sin(3.434)0.0115/kx g K N m =⨯= 活载 0.75sin(3.434)0.0449/kx q KN m =⨯=对于绕主惯性轴的内力,采用用结构力学求解器按等截面连续梁计算弯矩(命令见附录四)后,在支座处按10%弯矩释放,释放的弯矩转移到跨中。
则跨中弯矩为;① 1.2恒载+1.4活载7.0120.17.075/27.366qx M K N m=+⨯=⋅()2210.01158.125 1.20.0458.125 1.40.014360qy M K N m=⨯⨯⨯+⨯⨯=⋅② 恒载+1.4风荷载3.5220.1 5.072/2 3.776w x M K N m =--⨯=-⋅210.01158.1250.002360w yMK N m=⨯⨯=⋅4)强度验算① 恒载+活载作用7.366qx M K N m =⋅ 0.014qy M K N m=⋅上翼缘毛截面应力:21max 175.863/qx qy x y M M N m m W W σ=+=22min174.104/qx qy xy M M N m m W W σ=-=上翼缘有效宽度: 不均匀分布系数 175.8630.990174.104ψ==>计算系数 1.150.15 1.0015αψ=-= 板件最大压应力 1175.863σ=板件受压稳定系数 21.150.220.045 1.3733k ψψ=-+= 邻接板件不均匀分布系数 10c ψ=-<邻接板件受压稳定系 217.8 6.299.7823.87k ψψ=-+= 计算系数0.5482 1.1ξ===<板组约束系数11/1/ 1.3506k === 计算系数1.4704ρ===宽厚比 701826.5283856.02.5b tαραρ=<==<=有效宽度0.1)0.1)7067.95e b b m m =-=⨯=腹板有效宽度:宽厚比 /160/280110h t ==<查《轻型钢结构设计手册》受压板件有效宽厚比,可知此时腹板截面全部有效。
压型钢板和檩条计算例题
九、屋面压型钢板设计与计算屋面材料采用压型钢板,檩条间距1.5m ,选用YX130-300-600型压型钢板,板厚t=0.8㎜,截面形状及尺寸如图 (1)、力计算 设计荷载:0.35×1.2+0.4×1.4=0.98KN/㎡ 压型钢板单波线荷载:q x =0.98×0.3=0.294KN/m中最大弯矩:2max 81l q M x =25.1294.081⨯⨯= m KN ⋅=083.0(2)、截面几何特性采用“线性法”计算D=130㎜ b 1=55㎜ b 2=70㎜ h=156.7㎜mm h b b L 5.4387.156********=⨯++=++= mm L b h D y 2.674.438)707.156(130)(21=+⨯=+=mm y D y 8.622.6713012=-=-=)32(2212h hL b b L tD I x -+=mm 773863)7.1564.4387.156327055(4.4381308.022=-⨯⨯+⨯⨯⨯=31115162.67773863mm y I W x cx ===32123238.62773863mm y I W x tx ===(3)、有效截面计算① 上翼缘:为一均匀受压两边支承板,其应力为:26max /2.71151610083.0mm N W M cx cx=⨯==σ上翼缘的宽厚比75.688.055==t b ,查《钢结构设计与计算》板件的有效宽厚比表1-62得:mm b 498.0611=⨯=② 腹板:系非均匀受压的两边支承板,其腹板上、下两端分别受压应力与拉应力作用2maxmax /2.7mm N W M cx==σ (压) 2maxmin /7.6mm N W M tx-==σ (拉) 93.12.7)7.6(2.7max min max =--=-=σσσα腹板宽厚比 1968.07.156==t h 查《钢结构设计与计算》表1-63知板件截面全部有效。
檩条欧标计算案例
檩条欧标计算案例全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:檩条是一种木制构件,通常用于支撑建筑物的屋顶、墙壁等部分。
在欧洲,檩条的标准规格一般是根据欧洲标准(EN)来制定的。
根据欧洲标准,檩条的尺寸、强度等参数都有相应的计算方法和要求。
下面我们就来看一个关于檩条欧标计算的案例。
假设某个建筑项目需要使用一根长度为5米的檩条来支撑屋顶,屋顶的重量为1000公斤,风载荷为500公斤。
根据欧洲标准,我们需要计算檩条的截面尺寸和材质是否符合承受这些荷载的要求。
我们需要确定檩条的尺寸。
根据欧洲标准,檩条的承载能力主要取决于其截面积和截面形状。
我们可以通过以下公式来计算檩条的截面积:A = W/S_{max}A表示檩条的截面积,W表示总荷载,S_{max}表示檩条截面的允许应力。
根据欧洲标准,一般来说檩条的允许弯曲应力为150N/mm²。
将具体数值代入公式,我们得到:A = (1000+500)/150 = 8.33 mm²檩条的截面积需要至少为8.33 mm²。
根据常见的檩条尺寸规格,我们可以选择一根宽10mm,高10mm的矩形截面的檩条。
接下来,我们需要确定檩条的材质。
根据欧洲标准,檩条的材质应具有足够的强度来承受荷载。
一般来说,木材是常见的檩条材质之一。
我们可以通过以下公式来计算檩条的强度:R = \frac{M}{W_{max}}M = bh^2/6 = 10*10^2/6 = 166.67 mm^3R = 166.67/15 = 11.11 N/mm我们可以确定选择常见木材作为檩条的材质是符合要求的。
通过以上的檩条欧标计算案例,我们可以得出结论:选择一根10mm * 10mm截面的木制檩条是符合承受1000公斤屋顶重量和500公斤风载荷的要求的。
选择木材作为檩条的材质也是符合要求的。
在建筑设计中,正确地进行檩条的欧标计算是非常重要的,可以保证建筑物的结构安全可靠。
第二篇示例:檩条是建筑中的一个重要结构部件,它位于建筑物的屋顶框架之上,起到支撑屋顶覆盖材料的作用。
屋面板檩条受力计算
屋⾯板檩条受⼒计算⾦属屋⾯受⼒计算书⼀、构造层说明及相关参数1、构造层说明:⾯层:0.7mm厚铝镁锰合⾦屋⾯板,展开宽度500mm;由不锈钢扣件固定在⽀撑层上⾯。
25/430型⽴边咬合铝、锰、镁合⾦板受向下荷载时的截⾯参数25/430型⽴边咬合铝、锰、镁合⾦板受向上荷载时的截⾯参数降噪层:6mm厚通风降噪丝⽹;防⽔层:⾃粘性防⽔卷材;找平层:1mm厚镀锌找平钢带(间距400~450mm);⽀撑层:0.5mm厚VP125型压型钢承板;保温层:100厚12k保温棉满铺;檩条:□40x40x4.0⽅通檩条,横截⾯积:576mm2;间距1000mm;□40x40x4.0 ⽅通檩条截⾯特性2、计算依据:《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)3、设计参数钢密度:78.5 KN/m3铝合⾦密度:28 KN/m3玻璃棉容重:0.12 KN/m3檩条钢材材质为:Q235强度设计值:冷弯薄壁型钢的f(拉、压、弯)设计值为:205N/mm2≥220(N/mm2) 屋⾯铝板铝合⾦牌号为: 3004H14,抗拉强度σb≥170(N/mm2)⾮⽐例伸长应⼒σRP0.2T码铝合⾦牌号为6063-T5 抗拉强度σ≥160(N/mm2)b≥110(N/mm2)⾮⽐例伸长应⼒σRP0.2ST5.5*35六⾓法兰钻尾钉材质为SWRCH22A,最⼩破坏⼒矩为10N·m 破坏拉⼒荷载为13.2KN 材料弹性模量及线胀系数:材料弹性模量 E(N/mm2)线胀系数(10-5)钢 2.06*105 1铝合⾦ 0.70*105 2.35结构重要性系数:λ=1.14、荷载4.1、恒荷载:0.7厚25/430型⽴边咬合铝镁锰合⾦屋⾯板 0.035 KN/m26mm厚通风降噪丝⽹ 0.005 KN/m20.5mm厚压型钢板 0.04 KN/m2□40x40x4檩条 0.05 KN/m其他连接附件 0.005 KN/m2合计 0.265 KN/m24.2、活荷载(按不上⼈屋⾯): 0.5 KN/m24.3、风荷载:按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001,计算嘉兴地区的风载为:50年⼀遇基本风压:w0 = 0.50 kN/m2,地⾯粗糙类别 B类,建筑物⾼度按20m计算,按封闭式屋⾯取体形系数。
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。
120檩条计算书
工程墙(屋)面檩条计算一、已知条件:1.恒载标准值为:qD=.12KN/m22.活载标准值为:qL=.5KN/m23.雪荷载标准值为:qS=.4KN/m24.积灰荷载标准值为:qA=0KN/m25.施工荷载标准值为:Q=0KN6.风压标准值为:qW=.6KN/m27.风压高度变化系数为:μz=18.风压体形系数为:μs=-.59.屋面坡度为:α=3.43度10.檩条计算长度为:L=3.5m11.檩条间距为:a=1.2m12.跨中拉条数量为:n=0根13.檩条抗拉强度设计值为:fy=215MPa14.檩条抗剪强度设计值为:fv=125MPa15.檩条弹性模量为:E=206000MPa16.檩条规格:C100X50X20X2.517.檩条截面特性为:A=548.17mm2z0=18.75mmIx=851417mm4Iy=195283mm4It=1142mm4Iω=521156465mm6d=27.56mme0=46.31mmUy=7545572mm518.计算规范:门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:9819.风荷载调整系数fcw=1.1二、线荷载设计值计算A.荷载组合一<1.2恒+1.4活+1.4雪>1.恒载设计值为:q0=1.2*qD*a=1.2*.12*1.2=.1728KN/m2.活载设计值为:q1=1.4*qL*a=1.4*.5*1.2=.84KN/m3.雪载设计值为:q2=1.4*qS*a=1.4*.4*1.2=.672KN/m荷载组合一线荷载设计值为:qA=q0+q1+q2=.1728+.84+.672=1.6848KN/mx方向线荷载设计值为:qx=qA*sin(α)=1.6848*sin(3.43)=.09KN/my方向线荷载设计值为:qy=qA*cos(α)=1.6848*cos(3.43)=1.68KN/mB.荷载组合二<1.2恒+1.4活+1.4积灰>1.恒载设计值为:q0=1.2*qD*a=1.2*.12*1.2=.1728KN/m2.活载设计值为:q1=1.4*qL*a=1.4*.5*1.2=.84KN/m3.积灰载设计值为:q2=1.4*qS*a=1.4*0*1.2=0KN/m荷载组合二线荷载设计值为:qB=q0+q1+q2=.1728+.84+0=1.0128KN/mx方向线荷载设计值为:qx=qB*sin(α)=1.0128*sin(3.43)=.05KN/my方向线荷载设计值为:qy=qB*cos(α)=1.0128*cos(3.43)=1.01KN/mC.荷载组合三<1.0恒+1.4风>1.恒载设计值为:q0=1.0*qD*a=1.0*.12*1.2=.144KN/m2.风荷载设计值为:q1=1.4*qW*μs*fcw*a=1.4*.6*(-.5)*1.1*1.2=-.5544KN/m(负号表示垂直屋面向上吸力)荷载组合三线荷载设计值为:x方向线荷载设计值为:qx=q0*sin(α)=.144*sin(3.43)=0KN/my方向线荷载设计值为:qy=q0*cos(α)+q1=.144*cos(3.43)+(-.5544)=-.42KN/mD.荷载组合四<1.2恒+0.85(1.4活+1.4雪+1.4风)>1.恒载设计值为:q0=1.2*qD*a=1.2*.12*1.2=.1728KN/m2.活载设计值为:q1=0.85*1.4*qL*a=0.85*1.4*.5*1.2=.714KN/m3.雪荷载设计值为:q2=0.85*1.4*qS*a=0.85*1.4*.4*1.2=.5712KN/m4.风荷载设计值为:q3=0.85*1.4*qW*μs*μz*fcw*a=0.85*1.4*.6*(-.5)*1*1.1*1.2=-.47124KN/m(负号表示垂直屋面向上吸力)荷载组合四线荷载设计值为:x方向线荷载设计值为:qx=(q0+q1+q2)*sin(α)=(.1728+.714+.5712)*sin(3.43)=.08KN/ my方向线荷载设计值为:qy=(q0+q1+q2)*cos(α)+q3=(.1728+.714+.5712)*cos(3.43)+(-. 47124)=.98KN/mE.荷载组合五<1.2恒+0.85(1.4活+1.4积灰+1.4风)>1.恒载设计值为:q0=1.2*qD*a=1.2*.12*1.2=.1728KN/m2.活载设计值为:q1=0.85*1.4*qL*a=0.85*1.4*.5*1.2=.714KN/m3.积灰荷载设计值为:q2=0.85*1.4*qA*a=0.85*1.4*0*1.2=0KN/m4.风荷载设计值为:q3=0.85*1.4*qW*μs*μz*fcw*a=0.85*1.4*.6*(-.5)*1*1.1*1.2=-.47124KN/m(负号表示垂直屋面向上吸力)荷载组合五线荷载设计值为:x方向线荷载设计值为:qx=(q0+q1+q2)*sin(α)=(.1728+.714+0)*sin(3.43)=.05KN/m y方向线荷载设计值为:qy=(q0+q1+q2)*cos(α)+q3=(.1728+.714+0)*cos(3.43)+(-.47124)=.41KN/mF.荷载组合六<1.2恒+1.4活+1.4施工荷载>1.恒载设计值为:q0=1.2*qD*a=1.2*.12*1.2=.1728KN/m2.活载设计值为:q1=1.4*qL*a=1.4*.5*1.2=.84KN/m3.施工荷载设计值为:Q=1.4*Qc=1.4*0=0KN荷载组合六线荷载设计值为:qE=q0+q1=.1728+.84=1.0128KN/mx方向线荷载设计值为:qx=qE*sin(α)=1.0128*sin(3.43)=.05KN/my方向线荷载设计值为:qy=qE*cos(α)=1.0128*cos(3.43)=1.01KN/m 跨中集中荷载设计值为:Q=0KN三、檩条强度计算因为荷载组合一设计值大于等于组合二、三、四、五、六设计值,因此选取组合一进行强度计算<一>荷载组合一强度计算强轴弯矩设计值为:Mx=qy*L^2/8=1.68*3.5^2/8=2.57KN.m弱轴弯矩设计值为:My=qx*L^2/8=.09*3.5^2/8=.13KN.m1.檩条上翼缘为一边支撑一边卷边非均匀受压板件,计算板端点7、8处应力(压应力为正值,拉应力为负值):A.点7处应力为:σ7=mx/ix*h/2-my/iy*x0=2570000/851417*100/2-130000/195283*17.25=139.44MPaB.点8处应力为:σ8=mx/ix*h/2+my/iy*(b-x0)=2570000/851417*100/2+130000/1952 83*(50-17.25)=172.72MPa截面边缘正应力比值β=σ7/σ8=139.44/172.72=.807kσ=16/(sqrt((1+β)^2+0.112*(1-β^2))^0.5+(1+β))=4.414λp=b/(t*28.1*kσ^0.5*(235/fy)^0.5)=.324因为λp<=0.8,ρ=1.000截面全部受压,be=ρ*bw=1*50=50be11=2*be/(5-β)=2*50/(5-.807)=23.84be12= be-be11=50-26.14=26.15be11+be12=23.84+26.15=49.98>=b=50并且σ7<σ8<fy=215MPa上翼缘满足强度要求!2.檩条下翼缘为一边支撑一边卷边受拉板件,计算板端点3、4处应力(压应力为正值,拉应力为负值):A.点3处应力为:σ3=-mx/ix*h/2+my/iy*(b-x0)=-2570000/851417*100/2+130000/19 5283*(50-17.25)=-129.13MPaB.点4处应力为:σ4=-mx/ix*h/2-my/iy*x0=-2570000/851417*100/2-130000/195283 *17.25=-162.41MPa檩条下翼缘最大应力σ4<=fy=215MPa,下翼缘满足要求!3.檩条腹板为两边支撑非均匀受压板件,板端点4、7处应力(压应力为正值,拉应力为负值):A.点4处应力为:σ4=-mx/ix*h/2+my/iy*z0=2570000/851417*100/2+130000/195283*18.75=-162.41MPaB.点7处应力为:σ7=mx/ix*h/2-my/iy*z0=2570000/851417*100/2-130000/195283*1 8.75=139.44MPa截面边缘正应力比值β=σ7/σ4=139.44/-162.41=-.859kσ=16/(sqrt((1+β)^2+0.112*(1-β^2))^0.5+(1+β))=44.089λp=b/(t*28.1*kσ^0.5*(235/fy)^0.5)=.205因为λp<=0.8,ρ=1.000截面部分受压,he=ρ*hc=1*46.19=46.19he1=0.6*he+h-hc=.6*46.19+100-46.19=18.47 he2=0.4*he=.4*46.19=81.51he1+he2=18.47+81.51=99.98>=h=100并且σ3<σ4<fy=215MPa腹板缘满足强度要求!该荷载组合满足工程强度要求!四、檩条稳定计算因为屋面板能阻止檩条的侧向失稳,因此荷载组合一及二不必计算满足稳定要求![因为荷载组合三设计值大于等于荷载组合四、五设计值,因此选载组合三进行檩条稳定计算]<二>荷载组合三稳定计算檩条跨间无侧向支撑点的稳定计算参数为:ζ1=1.13; ζ2=0.46; ζ3=0.53檩条侧向计算长度为L0=μb*L=1*3500=3500mm檩条弯矩作用平面外的长细比λy=L0/Sqr(Iy/A)=3500/Sqr(195283/548.17)=185.4βx=Uy/(2*Iy)-e0=7545572/(2*195283)-46.31=-27ζ=4*Iω/(h^2*Iy)+0.156*It/Iy*(L0/h)^2=4*521156465/(100^2*195283) +0.156*1142/195283*(3500/100)^2=2.185η=2*(-ζ2*e0+ζ3*βx)/h=2*(-.46*46.31+.53*-27)/100=-.713ψb=4320*A*h*ζ1/(λy^2*Ix)*h/2*(Sqr(η^2+ζ)+η)*(235/fy)=4320*548.17*100*1.13/(185.4^2*851417)*100/2*(Sqr(-.713^2 +2.185)+-.713)*(235/215)=.464最大应力为σ3=-mx*h/(2*ψb * ix)+my/iy*(b-x0)=--650000*100/(2*.464*851417)+0/195283*(50-17.251160226748 3)=82.26<=fy本荷载组合满足檩条稳定要求!五、檩条构造以及变形计算<一>长细比计算强轴平面内计算长度为Lx=3500mm强轴平面外计算长度为Ly=1*3500=3500mm檩条弯矩作用平面内的长细比λx=Lx/Sqr(Ix/A)=3500/Sqr(851417/548.17)=88.8<=[220],满足要求!檩条弯矩作用平面外的长细比λy=Ly/Sqr(Iy/A)=3500/Sqr(195283/548.17)=185.43<=[220],满足要求!<二>在恒载、活载、雪载作用下的变形计算线荷载标准值为:qk=(qD+qL+qS)*a*cos(α)=(.12+.5+.4)*1.2*cos(3.43)=1.22KN/ mf=5*qk*L^4/(384*E*Ix)=5*1220*3500^4/(384*206000*851417)=1 3.59mmf/L=13.59/3500=1/257.5<=1/240,挠度满足要求!<三>在恒载、风载作用下的变形计算线荷载标准值为:qk=qD*a*cos(α)+μs*μz*qW*a=.12*1.2*cos(3.43)-.5*1*.6*1.2=-.22KN/mf=5*qk*L^4/(384*E*Ix)=5*-220*3500^4/(384*206000*851417)=-2.46mmf/L=-2.46/3500=1/1428.1<=1/240,挠度满足要求!。
轻型门式刚架钢结构-荷载计算
轻型门式刚架钢结构——荷载计算恒载包括刚架自重及屋面板,檩条,保温棉等重量.以下为一些常规得恒载取值:檩条+屋面板(0、5mm):0、10 KN/m2檩条+屋面板(0、5mm)+屋面内衬板(0、5mm) 0、15 KN/m2檩条+夹芯板: 0、15KN/m2具体得恒载计算还需要根据具体情况进行计算,如果屋面悬挂设备较多,用于悬挂设备得联系梁得重量也不容忽视,都应该计入屋面恒载.屋面活荷载:当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向活荷载得标准值应取0、5KN/m2(注:当刚架或檩条仅有一个可变且受荷面积超过60m2时,对钢框架,活荷载可取0、3KN/m2)。
屋面悬挂荷载就是指由喷淋,管道,灯具等,屋面悬挂荷载可以被包括在屋面活荷载内。
常用得屋面悬挂荷载值可参考如下:石膏天花板吊顶0、15 KN/m2空调管道0、05 KN/m2灯具0、05 KN/m2喷淋0、15 KN/m2需要指出得就是,由于轻钢结构屋面系统很轻,当采用STS 等设计软件时(该软件不允许用户增加悬挂荷载工况),屋面悬挂核载归并在活荷载就是比较适合得.如将屋面悬挂荷载考虑在恒载内,则恒载+风载组合时设计偏于不安全.在考虑雪荷载时需要注意:1.需要按照规范50009-2012,考虑μr—屋面积雪分布系数,基本雪压乘以积雪系数便就是雪荷载标准值;2。
在设计建筑结构及屋面得承重构件时,可按下列规定采用积雪得分布情况:(1)屋面板与檩条按积雪不均匀分布得最不利情况采用;(2)屋架与拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布得情况与半跨得均匀分布得情况采用;(3)框架与柱可按积雪全跨得均匀分布情况采用。
门式刚架得风荷载体型系数,可以按《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)取值,也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002,2012版).请注意以下事项:1.基本风压应按荷载规范附录E、4中附表E、5给出得50年一遇得风压采用,但不得小于0、3kN/m2。
檩条水平荷载取值-概述说明以及解释
檩条水平荷载取值-概述说明以及解释1.引言1.1 概述檩条水平荷载是指作用在建筑物檩条上的水平力,它是建筑结构设计中非常重要的考虑因素之一。
在建筑物的使用寿命内,檩条承受着来自各种力的作用,其中包括垂直的重力荷载以及水平的风荷载、地震荷载等。
檩条水平荷载的准确计算和取值对于建筑物的结构安全性以及服务性能具有重要的影响。
本文将对檩条水平荷载的定义、计算方法和取值标准进行详细介绍。
首先,我们会从檩条水平荷载的定义入手,梳理其相关概念和理论基础,为后续内容的理解打下基础。
接着,我们将介绍檩条水平荷载的计算方法,包括风荷载和地震荷载的计算原理、计算公式和参数取值等。
然后,我们将详细探讨檩条水平荷载的取值标准,包括国内外相关规范和标准的介绍以及其背后的工程实践经验。
在文章的结论部分,我们将总结檩条水平荷载在建筑结构设计中的重要性,并提出改进檩条水平荷载取值的建议。
通过对现有取值标准的分析和反思,我们将探讨如何提高檩条水平荷载的精度和可靠性,以进一步提升建筑物的结构安全性和抗风抗震能力。
最后,我们将展望未来的研究方向,探讨可能的改进和创新,以满足不断发展的建筑结构工程的需求。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解檩条水平荷载的定义、计算方法和取值标准,掌握相关的理论知识和实际应用技巧,为建筑结构设计提供可靠的依据和指导。
希望本文能够对读者在建筑领域的学术研究和实践工作中有所帮助。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文共分为三个主要部分:引言、正文和结论。
引言部分首先对檩条水平荷载取值的问题进行了概述,包括其定义、计算方法和取值标准。
同时,介绍了本文的目的,即通过深入研究檩条水平荷载取值,揭示其重要性,并提出改进的建议。
引言部分的主要目的是引起读者对檩条水平荷载取值问题的兴趣,为后续的内容做好铺垫。
正文部分是本文的核心部分,主要包括三个方面的内容。
首先,介绍了檩条水平荷载的定义,明确了其涵义和作用。
接着,详细讨论了檩条水平荷载的计算方法,包括各种常用的计算模型和公式。
钢结构檩条如何计算?
钢结构檩条如何计算?★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。
●拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。
此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为此,需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。
★拉条和撑杆的布置●当风吸力超过屋面永久荷载时,横向力的指向相反。
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金属屋面受力计算书
一、构造层说明及相关参数
1、构造层说明:
面层:0.7mm厚铝镁锰合金屋面板,展开宽度500mm;由不锈钢扣件固定在支撑层上面。
25/430型立边咬合铝、锰、镁合金板受向下荷载时的截面参数
25/430型立边咬合铝、锰、镁合金板受向上荷载时的截面参数
降噪层:6mm厚通风降噪丝网;
防水层:自粘性防水卷材;
找平层:1mm厚镀锌找平钢带(间距400~450mm);
支撑层:0.5mm厚VP125型压型钢承板;
保温层:100厚12k保温棉满铺;
檩条:□40x40x4.0方通檩条,横截面积:576mm2;间距1000mm;
□40x40x4.0 方通檩条截面特性
2、计算依据:
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
3、设计参数
钢密度:78.5 KN/m3
铝合金密度:28 KN/m3
玻璃棉容重:0.12 KN/m3
檩条钢材材质为:Q235
强度设计值:
冷弯薄壁型钢的f(拉、压、弯)设计值为:205N/mm2
≥220(N/mm2) 屋面铝板铝合金牌号为: 3004H14,抗拉强度σ
b
≥170(N/mm2)
非比例伸长应力σ
RP0.2
T码铝合金牌号为6063-T5 抗拉强度σ
≥160(N/mm2)
b
≥110(N/mm2)
非比例伸长应力σ
RP0.2
ST5.5*35六角法兰钻尾钉材质为SWRCH22A,最小破坏力矩为10N·m
破坏拉力荷载为13.2KN 材料弹性模量及线胀系数:
材料弹性模量 E(N/mm2)线胀系数(10-5)
钢 2.06*105 1
铝合金 0.70*105 2.35
结构重要性系数:λ=1.1
4、荷载
4.1、恒荷载:
0.7厚25/430型立边咬合铝镁锰合金屋面板 0.035 KN/m2
6mm厚通风降噪丝网 0.005 KN/m2
自粘性防水卷材 0.05KN/㎡
1mm厚找平钢板 0.08 KN/m2
0.5mm厚压型钢板 0.04 KN/m2
□40x40x4檩条 0.05 KN/m
其他连接附件 0.005 KN/m2
合计 0.265 KN/m2
4.2、活荷载(按不上人屋面): 0.5 KN/m2
4.3、风荷载:
按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001,计算嘉兴地区的风载为:
50年一遇基本风压:w0 = 0.50 kN/m2,地面粗糙类别 B类,建筑物高度按20m计算,按封闭式屋面取体形系数。
4.3.1、屋面最大负风压风荷载标准值为
W k =β
gz
*μ
z
*μ
s
*W
=1.70*1.25*(-0.8)*0.50
=-0.85kN/m2
4.3.2、屋面最大正风压风荷载标准值为
W k =β
gz
*μ
z
*μ
s
*W
=1.70*1.25*(+0.6)*0.50
=0.64kN/m2
二、屋面结构受力设计验算:
1、0.7mm厚铝合金25/430型屋面板计算
1.1、荷载计算:
恒荷载:
0.7厚25/430型立边咬合铝镁锰合金屋面板 0.035 KN/m2
合计 S
GK
= 0.035 KN/m2
活荷载:S
Qi
= 0.5 KN/m2风荷载:风压峰值(局部风压)
所有风向角下最高正风压风值0.64 kN/m2
所有风向角下最高负风压风值-0.85 kN/m2
荷载组合:
1)正向荷载设计值(受力方向向下):
控制作用的为屋面活荷载,屋面荷载控制效应组合为
S=γ
G S
GK
+γ
Q1
S
Q1
K+γ
Q2
ψ
c2
S
Q2k
=1.2*0.035+1.4*0.64+1.4*0.7*0.5 =1.43 KN/m2
b)负向荷载(受力方向向上):
控制作用的为屋面活荷载,屋面荷载控制效应组合为 S=γG S GK +γ
Q1
S Q1K+γ
Q2
ψc2S Q2k
=0.9*0.035+1.4*(-0.85)+0 =-1.16 KN/m 2 1.2、屋面计算模型
屋面板不锈钢扣件,故屋面板的受力应为多跨连续梁的形式,为简化计算,在验算中,屋面板按五跨连续进行计算,取1m 的宽度进行单位宽度的验算,在强度验算时,考虑结构重要性系数为1.1,其计算模型为:
1.2.1、正向荷载下屋面板的强度和挠度的综合验算: a)屋面板强度验算:
i.
屋面板跨中最大弯矩: M f1=0.078ql 2
λ
=0.078*1.43*1.02*1.1 =0.12 KN ·m <1.64 KN ·m 满足要求。
ii.屋面板在支座处最大弯矩:M
f2
=0.105ql2λ
=0.105*1.43*1.02*1.1
=0.17 KN·m
<2.07 KN·m
满足要求。
iii.屋面板中间支座反力:
R
1
=1.132qlλ
=1.132*1.43*1.0*1.1
=1.78 KN
<21.1 KN
满足要求。
iv.屋面板边支座反力:
R
2
=0.394qlλ
=0.394*1.43*1.0*1.1
=0.62KN
<12.0KN
满足要求。
v.M
f2/M0
B,k
+ R
1
/R0
B,k
=0.17/2.12+1.78/572
=0.08<1
满足要求。
b)屋面板挠度验算:
f
1
=0.64ql4/100EI
=0. 64*1.43*10004/(100*0.7*105*53.9*104 )=0.24mm<L/250=4.8mm
满足要求
1.2.2、负向荷载下屋面板的强度和挠度的综合验算:
a)屋面板强度验算:
i.屋面板跨中最大弯矩:
=0.078ql2λ
M
f1
=0.078*(-1.16)*1.02*1.1
=-0.10 KN·m
|<1.88 KN·m
|M
f1
满足要求。
ii.屋面板在支座处最大弯矩:
=0.105ql2λ
M
f2
=0.105*(-1.16)*1.02*1.1
=-0.13 KN·m
|<1.63 KN·m
|M
f2
满足要求。
iii.屋面板中间支座反力:
=1.132qlλ
R
1
=1.132*(-1.16)*1.0*1.1
=-1.45 KN
|<9.54 KN
|R
1
满足要求。
iv.屋面板边支座反力:
=0.394qlλ
R
2
=0.394*(-1.16)*1.0*1.1
=-0.5 KN
|R
|<14.8 KN
2
满足要求。
v.M
f2/M0
B,k
+ R
1
/R0
B,k
=0.13/1.88+1.45/47.8
=0.1<1
满足要求。
b)屋面板挠度验算:
f
1
=0.64ql4/100EI
=0.64*1.16*10004/(100*0.7*105*45.1 *104)
=0.24mm<L/250=4.8mm
满足要求
2、檩条验算:
2.1、屋面次檩条采用□40x40x4.0的方通型钢,屋面次檩条的截面特性参数如下:
□40x40x4.0 方通檩条截面特性
屋面檩条与屋面采用膨胀螺栓连接在一起,檩条受力按简支梁考虑,其计算模型见下图:
檩条承受其上的全部荷载,檩条的受荷宽度1.0m,跨度为1.0m,檩条承担的屋面系统自重为0.265KN/m2,风荷载按0.64KN/m2计。
2.2、最不利荷载统计及组合:
标准值:q k=0.265+0.64+0.5×0.7 KN/m2
=1.255KN/m2
设计值:q=1.2×0.265+1.4×(0.64+0.5×0.7) KN/m2
=1.704KN/m2
2.3、檩条强度和挠度的综合验算:
a)檩条强度验算:
檩条跨中最大弯矩:
=ql2/8
M
max
=1.704×1.0×12/8 KN·m
=0.22KN·m
对应的最大应力为:
σ =M max/W x
=0.22×103/25.25 N/mm2
=8.5N/mm2
<f/λ=186.36 N/mm2(λ为结构重要性系数=1.1)
满足要求。
b)檩条挠度验算:
檩条跨中最大挠度:
f
=5ql4/384EI
max
=5×1.704×1.0×(1×103)4/(384×2.06×105×139×104) mm
=0.08 mm<l/250=12mm,满足要求。