120檩条计算书.docx
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120檩条计算书
工程墙（屋）面檩条计算
一、已知条件:
1.xx载标准值为:
qD=.12KN/m2
2.活载标准值为:
qL=.5KN/m2
3.xx荷载标准值为:
qS=.4KN/m2
4.积灰荷载标准值为:
qA=0KN/m2
5.施工荷载标准值为:
Q=0KN
6.风压标准值为:
qW=.6KN/m2
7.风压高度变化系数为:
μz=1
8.风压体形系数为:
μs=-.5
9.屋面坡度为:
α＝
3.43度
10.檩条计算长度为:
L=
3.5m
11.檩条间距为:
a=
1.2m
12.跨xx条数量为:
n=0根
13.檩条抗拉强度设计值为:
fy=215MPa
14.檩条抗剪强度设计值为:
fv=125MPa
15.檩条弹性模量为:
E=206000MPa
16.檩条规格:
C100X50X
2.5
17.檩条截面特性为:
A=
548.17mm2
z0=
18.75mm
Ix=851417mm4
Iy=195283mm4
It=1142mm4
Iω=5mm6
d=
27.56mm
e0=
46.31mm
Uy=mm5
18.计算规范:
门式钢架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:
98
19.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+
1.4xx>
1.xx载设计值为:
q0=
1.2*qD*a=
1.2*.12*
1.2=.1728KN/m
2.活载设计值为:
q1=
1.4*qL*a=
1.4*.5*
1.2=.84KN/m
3.xx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/m
x方向线荷载设计值为:
qx=qA*sin（α）=
1.6848*sin（
3.43）=.09KN/m
y方向线荷载设计值为:
qy=qA*cos（α）=
1.6848*cos（
3.43）=
1.68KN/m
B.荷载组合二<
1.2恒+
1.4活+
1.4积灰>
1.xx载设计值为:
q0=
1.2*qD*a=
1.2*.12*
1.2=.1728KN/m
2.活载设计值为:
q1=
1.4*qL*a=
1.4*.5*
1.2=.84KN/m
3.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/m
x方向线荷载设计值为:
qx=qB*sin（α）=
1.0128*sin（
3.43）=.05KN/m
y方向线荷载设计值为:
qy=qB*cos（α）=
1.0128*cos（
3.43）=
1.01KN/m
C.荷载组合三<
1.0恒+
1.4风>
1.xx载设计值为:
q0=
1.0*qD*a=
1.0*.12*
1.2=.144KN/m
2.风荷载设计值为:
q1=
1.4*qW*μ
s*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/m
y方向线荷载设计值为:
qy=q0*cos（α）+q1=.144*cos（
3.43）+（-.5544）=-.42KN/m
D.荷载组合四<
1.2恒+
0.85（
1.4活+
1.4xx+
1.4风）>
1.xx载设计值为:
q0=
1.2*qD*a=
1.2*.12*
1.2=.1728KN/m
2.活载设计值
为:
q1=
0.85*
1.4*qL*a=
0.85*
1.4*.5*
1.2=.714KN/m
3.xx荷载设计值
为:
q2=
0.85*
1.4*qS*a=
0.85*
1.4*.4*
1.2=.5712KN/m
4.风荷载设计值为:
q3=
0.85*
1.4*qW*μs*μ
z*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/m
y方向线荷载设计值为:
qy=（q0+q1+q2）*cos（α）+q3=（.1728+.714+.5712）*cos（
3.43）+（-.47124）=.98KN/m
E.荷载组合五<
1.2恒+
0.85（
1.4活+
1.4积灰+
1.4风）>
1.xx载设计值为:
q0=
1.2*qD*a=
1.2*.12*
1.2=.1728KN/m
2.活载设计值
为:
q1=
0.85*
1.4*qL*a=
0.85*
1.4*.5*
1.2=.714KN/m
3.积灰荷载设计值
为:
q2=
0.85*
1.4*qA*a=
0.85*
1.4*0*
1.2=0KN/m
4.风荷载设计值为:
q3=
0.85*
1.4*qW*μs*μ
z*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/my方向线荷载设计值为:
qy=（q0+q1+q2）*cos（α）+q3=（.1728+.714+0）*cos（
3.43）+（-.47124）=.41KN/m
F.荷载组合六<
1.2恒+
1.4活+
1.4施工荷载>
1.xx载设计值为:
q0=
1.2*qD*a=
1.2*.12*
1.2=.1728KN/m
2.活载设计值为:
q1=
1.4*qL*a=
1.4*.5*
1.2=.84KN/m
3.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/m
x方向线荷载设计值为:
qx=qE*sin（α）=
1.0128*sin（
3.43）=.05KN/m
y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:
弱轴弯矩设计值为:
1.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:
σ
7.25=
139.44MPa
B.点8处应力为:
σ83*（50-
17.25）=
172.72MPa
截面边缘正应力比值β=σ7/σ8＝
kσ=16/（sqrt（（1+β）^2+
0.112*（1-β^2））^
0.5+（1+β））＝
4.414
λp=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=50
be11=2*be/（5-β）=2*50/（5-.807）=
23.84be12=be-be11=50-
26.14=
26.15
be11+be12=
23.84+
26.15=
49.98>=b=50并且σ7<σ8xx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:
σ5283*（50-
17.25）=-
129.13MPa
B.点4处应力为:
σ*
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:
σ
18.75=-
162.41MPa
B.点7处应力为:
σ
8.75=
139.44MPa
截面边缘正应力比值β=σ7/σ4＝
139.44/-
162.41=-.859
kσ=16/（sqrt（（1+β）^2+
0.112*（1-β^2））^
0.5+（1+β））＝
44.089
λp=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=
46.19
he1=
0.6*he+h-hc=.6*
46.19+100-
46.19=
18.47he2=
0.4*he=.4*
46.19=
81.51
he1+he2=
18.47+
81.51=
99.98>=h=100并且σ3<σ4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λ
βx=Uy/（2*Iy）-e0=/（2*195283）-
46.31=-27ζ=4*Iω
/（h^2*Iy）+
0.156*It/Iy*（L0/h）^2=4*5/（100^2*195283）
η=2*（-ζ2*e0+ζ3*β
x）/h=2*（-.46*
46.31+.53*-27）/100=-.713
ψb=4320*A*h*ζ1/（λy^2*Ix）*h/2*（Sqr（η^2+ζ）+η）*（235/fy）
=.464
最大应力为σ3=-mx*h/（2*ψb*ix）+my/iy*（b-x0）＝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>xx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λ
满足要求!
檩条弯矩作用平面外的长细比λ
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/m
f=5*qk*L^4/（384*E*Ix）=5*1220*3500^4/（384*206000*851417）=1
3.59mm
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*μ
z*qW*a=.12*
1.2*cos（
3.43）-.5*1*.6*
1.2=-.22KN/m
f=5*qk*L^4/（384*E*Ix）=5*-220*3500^4/（384*206000*851417）=-
2.46mm
挠度满足要求!
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