某钢屋面檩条钢梁计算书.docx

某钢屋面檩条钢梁计算书.docx

《某钢屋面檩条钢梁计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某钢屋面檩条钢梁计算书.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

某钢屋面檩条钢梁计算书

计算说明

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。

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。

计算内容

房屋面檁条结构计算

计算所选用参数

1）恒载标准值为:

qD=0.1KN/m2

2）活载标准值为:

qL=0.5KN/m2

3）雪荷载标准值为:

qS=1KN/m2

4）积灰荷载标准值为:

qA=0KN/m2

5）施工荷载标准值为:

Q=1KN

6）风压标准值为:

qW=0.6KN/m2

7）风压高度变化系数为:

μz=1

8）风压体形系数为:

μs=-1.4

9）屋面坡度为:

α＝21.8度

10）檁条计算长度为:

L=4.1m

11）檁条间距为:

a=1.29m

12）跨中拉条数量为:

n=1根

13）檁条抗拉强度设计值为:

fy=215MPa

14）檁条抗剪强度设计值为:

fv=125MPa

15）檁条弹性模量为:

E=206000MPa

16）檩条规格:

C140X50X20X2.5

17）风荷载调整系数fcw=1.1

计算公式或计算软件的选用

计算软件

PKPM2008

计算步骤及结果

截面特性计算

檩条形式:

卷边槽形冷弯型钢C140X50X20X2.5

b=50.000h=140.000c=20.000t=2.500

A=0.6480E-03Ix=0.1868E-05Iy=0.2211E-06

It=0.1351E-08Iw=0.9319E-09

Wx1=0.2668E-04Wx2=0.2668E-04Wy1=0.1396E-04Wy2=0.6470E-05

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

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

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。

考虑冷弯效应强度设计值（N/mm2）：

f'=222.716

强度计算最大应力（N/mm2）：

161.090

故第一跨跨中强度验算满足。

风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力（kN.m）：

Mx=-0.633；My=0.004；My'=0.077（组合5）

有效截面计算结果：

全截面有效。

跨中下翼缘受压区长度（m）：

Lo=3.236

下翼缘压弯屈曲承载力降低系数:

x=0.789

下翼缘受压稳定计算最大应力（N/mm2）：

60.926

故第一跨跨中风吸力下翼缘受压稳定验算满足。

6）边跨支座搭接部位双檩强度验算

强度验算控制内力（kN.m）：

Mx=-3.694；My=-0.231（组合1）

强度计算控制截面：

边跨檩条截面

单根檩条有效截面计算结果：

第一根檩条（边跨檩条截面）：

全截面有效。

强度计算最大应力（N/mm2）：

100.126

故第一跨支座强度验算满足。

7）第二跨跨中单檩强度、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=1.391；My=-0.196（组合1）

有效截面计算结果：

全截面有效。

强度计算最大应力（N/mm2）：

95.381

故第二跨跨中强度验算满足。

风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力（kN.m）：

Mx=-0.059；My=-0.002；My'=0.063（组合5）

有效截面计算结果：

全截面有效。

跨中下翼缘受压区长度（m）：

Lo=0.982

下翼缘压弯屈曲承载力降低系数:

x=0.955

下翼缘受压稳定计算最大应力（N/mm2）：

28.692

故第二跨跨中风吸力下翼缘受压稳定验算满足。

8）跨中支座搭接部位双檩强度验算

强度验算控制内力（kN.m）：

Mx=-2.423；My=-0.206（组合1）

单根檩条有效截面计算结果：

全截面有效。

强度计算最大应力（N/mm2）：

72.378

故跨中支座强度验算满足。

9）中间跨跨中单檩强度、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=1.783；My=-0.204（组合1）

有效截面计算结果：

全截面有效。

强度计算最大应力（N/mm2）：

114.681

故中间跨跨中强度验算满足。

风吸力作用跨中下翼缘受压稳定验算控制内力（kN.m）：

Mx=-0.271；My=-0.013；My'=0.063（组合5）

有效截面计算结果：

全截面有效。

跨中下翼缘受压区长度（m）：

Lo=2.104

下翼缘压弯屈曲承载力降低系数:

x=0.855

下翼缘受压稳定计算最大应力（N/mm2）：

40.524

中间跨跨中风吸力下翼缘受压稳定验算满足。

10）连续檩条挠度验算

验算组合6

第一跨最大挠度（mm）:

8.657

第一跨最大挠度（mm）:

8.657（L/474）<容许挠度:

27.333

第一跨挠度验算满足。

第二跨最大挠度（mm）:

3.494

第二跨最大挠度（mm）:

3.494（L/944）<容许挠度:

22.000

故第二跨挠度验算满足。

中间跨最大挠度（mm）:

5.003

中间跨最大挠度（mm）:

5.003（L/660）<容许挠度:

22.000

故中间跨挠度验算满足。

屋面檩条计算结果

由上述计算过程可知，本项目屋面檩条计算结果满足要求。

房屋面钢架梁结构计算

计算所选用参数

1）钢梁钢材：

Q235

2）梁跨度（m）：

7.000

3）梁平面外计算长度（m）：

0.800

4）钢梁截面：

焊接组合H形截面:

H*B1*B2*Tw*T1*T2=250*250*250*9*13*13

5）容许挠度限值[υ]:

l/180=38.889（mm）

6）强度计算净截面系数：

1.000

7）计算梁截面自重作用:

计算

8）简支梁受荷方式:

竖向单向受荷

9）荷载组合分项系数按荷载规范自动取值

简支梁作用与验算

1、截面特性计算

A=8.5160e-003；Xc=1.2500e-001；Yc=1.2500e-001；

Ix=9.9796e-005；Iy=3.3868e-005；

ix=1.0825e-001；iy=6.3063e-002；

W1x=7.9837e-004；W2x=7.9837e-004；

W1y=2.7094e-004；W2y=2.7094e-004；

2、简支梁自重作用计算

梁自重荷载作用计算:

简支梁自重（KN）:

G=4.6795e+000；

自重作用折算梁上均布线荷（KN/m）p=6.6851e-001；

3、梁上恒载作用

荷载编号

荷载类型

荷载值1

荷载参数1

荷载参数2

荷载值2

1

1

0.73

0.00

0.00

0.00

2

4

0.73

3.50

0.00

0.00

4、梁上活载作用

荷载编号

荷载类型

荷载值1

荷载参数1

荷载参数2

荷载值2

1

1

10.89

0.00

0.00

0.00

2

4

10.89

3.50

0.00

0.00

5、单工况荷载标准值作用支座反力（压为正，单位：

KN）

恒载标准值支座反力

左支座反力Rd1=5.240，右支座反力Rd2=5.240

活载标准值支座反力

左支座反力Rl1=43.560，右支座反力Rl2=43.560

断面号：

1

2

3

4

5

6

7

弯矩（kN.m）：

0.000

36.364

66.971

91.821

110.914

124.250

131.829

剪力（kN）

67.272

57.403

47.534

37.665

27.797

17.928

8.059

断面号：

8

9

10

11

12

13

弯矩（kN.m）：

124.250

110.914

91.821

66.971

36.364

0.000

剪力（kN）

-17.928

-27.797

-37.665

-47.534

-57.403

-67.272

6、梁上各断面内力计算结果

组合1：

1.2恒+1.4活

组合2：

1.35恒+0.7*1.4活

断面号：

1

2

3

4

5

6

7

弯矩（kN.m）：

0.000

26.893

49.514

67.863

81.941

91.747

97.281

剪力（kN）

49.763

42.440

35.117

27.795

20.472

13.149

5.826

断面号：

8

9

10

11

12

13

弯矩（kN.m）：

91.747

81.941

67.863

49.514

26.893

0.000

剪力（kN）

-13.149

-20.472

-27.795

-35.117

-42.440

-49.763

7、局部稳定验算

翼缘宽厚比B/T=9.27<容许宽厚比[B/T]=15.0

腹板计算高厚比H0/Tw=24.89<容许高厚比[H0/Tw]=80.0

8、简支梁截面强度验算

简支梁最大正弯矩（kN.m）：

131.829（组合：

1；控制位置：

3.500m）

强度计算最大应力（N/mm2）：

157.261

简支梁抗弯强度验算满足。

简支梁最大作用剪力（kN）：

67.272（组合：

1；控制位置：

0.000m）

简支梁抗剪计算应力（N/mm2）：

33.074

简支梁抗剪承载能力满足。

9、简支梁整体稳定验算

平面外长细比λy：

12.686

梁整体稳定系数φb：

1.000

简支梁最大正弯矩（kN.m）：

131.829（组合：

1；控制位置：

3.500m）

简支梁整体稳定计算最大应力（N/mm2）：

165.124

简支梁整体稳定验算满足。

10、简支梁挠度验算

标准组合：

1.0恒+1.0活

断面号：

1

2

3

4

5

6

7

弯矩（kN.m）：

0.000

26.377

48.574

66.591

80.429

90.087

95.564

剪力（kN）

48.800

41.635

34.470

27.304

20.139

12.973

5.808

断面号：

8

9

10

11

12

13

弯矩（kN.m）：

90.087

80.429

66.591

48.574

26.377

0.000

剪力（kN）

-12.973

-20.139

-27.304

-34.470

-41.635

-48.800

简支梁挠度计算结果:

断面号：

1

2

3

4

5

6

7

挠度值（mm）

0.000

5.883

11.342

16.007

19.583

21.838

22.614

断面号：

8

9

10

11

12

13

挠度值（mm）

21.838

19.583

16.007

11.342

5.883

0.000

最大挠度所在位置:

3.500m

计算最大挠度:

22.614（mm）<容许挠度:

38.889（mm）

简支梁挠度验算满足。

简支梁验算结果

简支梁验算满足要求。