某钢屋面檩条钢梁计算书.docx

1、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/m22) 活载标准值为:qL=0.5KN/m23) 雪荷载标准值为:qS=1KN/m24) 积

2、灰荷载标准值为:qA=0KN/m25) 施工荷载标准值为:Q=1KN6) 风压标准值为:qW=0.6KN/m27) 风压高度变化系数为:z=18) 风压体形系数为:s=-1.49) 屋面坡度为: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

3、计算 檩条形式: 卷边槽形冷弯型钢C140X50X20X2.5 b = 50.000 h =140.000 c =20.000 t = 2.500 A = 0.6480E-03 Ix = 0.1868E-05 Iy = 0.2211E-06 It = 0.1351E-08 Iw = 0.9319E-09 Wx1=0.2668E-04 Wx2 = 0.2668E-04 Wy1 = 0.1396E-04 Wy2 = 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/

4、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z ：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s1：-0.600； 中间跨檩条作用风

5、载分区 ：中间区； 中间跨檩条作用风载体型系数s2：-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

6、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 f=222.716 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

7、=-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 f=205.000 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 f=222.716 故

8、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 f=224.197 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

9、 f=205.000 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 f=224.197 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 f=224.197 故中间跨跨中强度验算满足。 风吸力作用跨中下翼缘受

10、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 f=205.000 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

11、(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：Q2352) 梁跨度(m)： 7.0003) 梁平面外计算长度(m)： 0.8004) 钢梁截面：焊接组合H形截面: H*B1*B2*Tw*T1*T2=250*250*250*9*13*135) 容许挠度限值: l/180 = 38.889 (mm)6) 强度计算净截面系数：

12、1.0007) 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

13、=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2 110.730.000.000.00 240.733.500.000.004、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 1110.890.000.000.00 2410.893.500.000.005、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

14、=43.560断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.00036.36466.97191.821110.914124.250131.829剪力(kN)67.27257.40347.53437.66527.79717.9288.059断面号：8910111213弯矩(kN.m)：124.250110.91491.82166.97136.3640.000剪力(kN)-17.928-27.797-37.665-47.534-57.403-67.2726、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：1234567弯矩(kN.m)：0.00026.89

15、349.51467.86381.94191.74797.281 剪力(kN)49.76342.44035.11727.79520.47213.1495.826断面号：8910111213 弯矩(kN.m)：91.74781.94167.86349.51426.8930.000 剪力(kN)-13.149-20.472-27.795-35.117-42.440-49.7637、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=80.08、简支梁截面强度验算 简支梁最大正弯矩(kN.m)：131.829 (组合

16、：1； 控制位置：3.500m) 强度计算最大应力(N/mm2)：157.261 f=215.000 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 fv=125.000 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 y：12.686 梁整体稳定系数b：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 f=215.000 简支梁整体稳定验算满足。10、简支梁挠度验算

17、标准组合：1.0恒+1.0活断面号：1234567弯矩(kN.m)：0.00026.37748.57466.59180.42990.08795.564 剪力(kN)48.80041.63534.47027.30420.13912.9735.808断面号：8910111213弯矩(kN.m)：90.08780.42966.59148.57426.3770.000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：1234567 挠度值(mm)0.0005.88311.34216.00719.58321.83822.614断面号：8910111213 挠度值(mm)21.83819.58316.00711.3425.8830.000 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。