工程墙屋面檩条计算.rtf

工程墙 屋 面檁条计算 工程编号 20040608 一 已知条件 1 恒载标准值为 qD 12KN m2 2 活载标准值为 qL 3KN m2 3 雪荷载标准值为 qS 0KN 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 45KN m2 7 风压高度变化系数为 z 1 8 风压体形系数为 s 1 4 9 屋面坡度为 2 86度 10 檁条计算长度为 L 6m 11 檁条间距为 a 1 5m 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 C160X60X20X2 5 17 檩条截面特性为 A 748 17mm2 z0 18 75mm Ix 2900087mm4 Iy 359634mm4 It 1558mm4 I 2012291847mm6 d 28 98mm e0 47 73mm Uy 33796875mm5 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 恒载设计值为 q0 1 2 qD a 1 2 12 1 5 216KN m 2 活载设计值为 q1 1 4 qL a 1 4 3 1 5 63KN m 3 雪载设计值为 q2 1 4 qS a 1 4 0 1 5 0KN m 荷载组合一线荷载设计值为 qA q0 q1 q2 216 63 0 846KN m x 方向线荷载设计值为 qx qA sin 846 sin 2 86 04KN m y 方向线荷载设计值为 qy qA cos 846 cos 2 86 84KN m B 荷载组合二 1 恒载设计值为 q0 1 2 qD a 1 2 12 1 5 216KN m 2 活载设计值为 q1 1 4 qL a 1 4 3 1 5 63KN m 3 积灰载设计值为 q2 1 4 qS a 1 4 0 1 5 0KN m 荷载组合二线荷载设计值为 qB q0 q1 q2 216 63 0 846KN m x 方向线荷载设计值为 qx qB sin 846 sin 2 86 04KN m y 方向线荷载设计值为 qy qB cos 846 cos 2 86 84KN m C 荷载组合三 1 恒载设计值为 q0 1 0 qD a 1 0 12 1 5 18KN m 2 风荷载设计值为 q1 1 4 qW s fcw a 1 4 45 1 4 1 1 1 5 1 4553KN 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 18 sin 2 86 0KN m y 方向线荷载设计值为 qy q0 cos q1 18 cos 2 86 1 4553 1 28KN m D 荷载组合四 1 恒载设计值为 q0 1 0 qD a 1 0 12 1 5 18KN m 2 活载设计值为 q1 0 85 1 4 qL a 0 85 1 4 3 1 5 5355KN m 3 雪荷载设计值为 q2 0 85 1 4 qS a 0 85 1 4 0 1 5 0KN m 4 风荷载设计值为 q3 0 85 1 4 qW s z fcw a 0 85 1 4 45 1 4 1 1 1 1 5 1 237005KN 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 18 5355 0 sin 2 86 03KN m y 方向线荷载设计值为 qy q0 q1 q2 cos q3 18 5355 0 cos 2 86 1 237005 53KN m E 荷载组合五 1 恒载设计值为 q0 1 0 qD a 1 0 12 1 5 18KN m 2 活载设计值为 q1 0 85 1 4 qL a 0 85 1 4 3 1 5 5355KN m 3 积灰荷载设计值为 q2 0 85 1 4 qA a 0 85 1 4 0 1 5 0KN m 4 风荷载设计值为 q3 0 85 1 4 qW s z fcw a 0 85 1 4 45 1 4 1 1 1 1 5 1 237005KN 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 18 5355 0 sin 2 86 03KN m y 方向线荷载设计值为 qy q0 q1 q2 cos q3 18 5355 0 cos 2 86 1 237005 53KN m F 荷载组合六 1 恒载设计值为 q0 1 2 qD a 1 2 12 1 5 216KN m 2 活载设计值为 q1 1 4 qL a 1 4 3 1 5 63KN m 3 施工荷载设计值为 Q 1 4 Qc 1 4 1 1 4KN 荷载组合六线荷载设计值为 qE q0 q1 216 63 846KN m x 方向线荷载设计值为 qx qE sin 846 sin 2 86 04KN m y 方向线荷载设计值为 qy qE cos 846 cos 2 86 84KN m 跨中集中荷载设计值为 Q 1 4KN 三 檩条强度计算 因为荷载组合三设计值大于等于组合一 二 四 五设计值 因此选取组合三 进行强度计算 荷载组合三强度计算 强轴弯矩设计值为 Mx qy L 2 8 1 28 6 2 8 5 76KN m 弱轴弯矩设计值为 My qx L 2 32 0 6 2 32 0KN m 1 檩条上翼缘为一边支撑一边卷边非均匀受拉板件 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 7 mx ix h 2 my iy x0 5760000 2900087 160 2 0 359634 17 22 158 9MPa B 点8处应力为 8 mx ix h 2 my iy b x0 5760000 2900087 160 2 0 359634 60 17 22 158 9MPa 檩条上翼缘最大应力 7 fy 215MPa 上翼缘满足要求 2 檩条下翼缘为一边支撑一边卷边非均匀受压板件 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 3 mx ix h 2 my iy b x0 5760000 2900087 160 2 0 359634 60 17 22 158 89MPa B 点4处应力为 4 mx ix h 2 my iy x0 5760000 2900087 160 2 0 359634 17 22 158 89MPa 截面边缘正应力比值 4 3 1 k 16 sqrt 1 2 0 112 1 2 0 5 1 4 p b t 28 1 k 0 5 235 fy 0 5 408 因为 p b 60并且 4 3 fy 215MPa 下翼缘满足强度要求 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 4 mx ix h 2 my iy z0 5760000 2900087 160 2 0 359634 18 75 158 89MPa B 点7处应力为 7 mx ix h 2 my iy z0 5760000 2900087 160 2 0 359634 18 75 158 9MPa 截面边缘正应力比值 4 7 158 89 158 9 1 k 1 087 4 172 713 p b t 28 1 k 0 5 235 fy 0 5 165 因为 p h 160并且 4 3 fy 215MPa 腹板满足强度要求 该荷载组合满足工程强度要求 荷载组合六强度计算 强轴弯矩设计值为 Mx qy L 2 8 Q L 2 cos 53 6 2 8 1 4 6 2 cos 2 86 1 8KN m 弱轴弯矩设计值为 My qx L 2 32 03 6 2 32 03KN m 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 7 mx ix h 2 my iy x0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 17 22 48 21MPa B 点8处应力为 8 mx ix h 2 my iy b x0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 60 17 22 53 22MPa 截面边缘正应力比值 7 8 48 21 53 22 905 k 16 sqrt 1 2 0 112 1 2 0 5 1 4 193 p b t 28 1 k 0 5 235 fy 0 5 398 因为 p b 60并且 7 8 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 3 mx ix h 2 my iy b x0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 60 17 22 46 09MPa B 点4处应力为 4 mx ix h 2 my iy x0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 17 22 51 1MPa 檩条下翼缘最大应力 4 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 4 mx ix h 2 my iy z0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 18 75 51 1MPa B 点7处应力为 7 mx ix h 2 my iy z0 1800000 2900087 160 2 30000 359634 18 75 48 21MPa 截面边缘正应力比值 7 4 48 21 51 1 944 k 16 sqrt 1 2 0 112 1 2 0 5 1 88 983 p b t 28 1 k 0 5 235 fy 0 5 23 因为 p h 160并且 3 4 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 因为荷载组合一设计值大于等于荷载组合二设计值 因此选载组合一进行檩条 稳定计算 荷载组合一稳定计算 檩条跨间中点有一侧向支撑点的稳定计算参数为 1 1 35 2 0 14 3 0 83 檩条侧向计算长度为L0 b L 5 6000 3000mm 檩条弯矩作用平面外的长细比 y L0 Sqr Iy A 3000 Sqr 359634 748 17 136 8 x Uy 2 Iy e0 33796875 2 359634 47 73 75 4 I h 2 Iy 0 156 It Iy L0 h 2 4 2012291847 160 2 359634 0 156 1558 359634 3000 160 2 1 111 2 2 e0 3 x h 2 14 47 73 83 75 160 092 b 4320 A h 1 y 2 Ix h 2 Sqr 2 235 fy 4320 748 17 160 1 35 136 8 2 2900087 160 2 Sqr 092 2 1 111 092 235 215 1 087 因为 b 0 7 所以 b 1 091 0 274 b 1 091 0 274 1 087 838 最大应力为 8 mx h 2 b ix my iy b x0 3770000 160 2 838 2900087 40000 359634 60 17 2219448687137 128 85 fy 本荷载组合满足檁条稳定要求 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 荷载组合三稳定计算 檩条跨间中点有一侧向支撑点的稳定计算参数为 1 1 35 2 0 14 3 0 83 檩条侧向计算长度为L0 b L 5 6000 3000mm 檩条弯矩作用平面外的长细比 y L0 Sqr Iy A 3000 Sqr 359634 748 17 136 8 x Uy 2 Iy e0 33796875 2 359634 47 73 75 4 I h 2 Iy 0 156 It Iy L0 h 2 4 2012291847 160 2 359634 0 156 1558 359634 3000 160 2 1 111 2 2 e0 3 x h 2 14 47 73 83 75 160 092 b 4320 A h 1 y 2 Ix h 2 Sqr 2 235 fy 4320 748 17 160 1 35 136 8 2 2900087 160 2 Sqr 092 2 1 111 092 235 215 1 087 因为 b 0 7 所以 b 1 091 0 274 b 1 091 0 274 1 087 838 最大应力为 3 mx h 2 b ix my iy b x0 5760000 160 2 838 2900087 0 359634 60 17 2219448687137 189 6 fy 本荷载组合满足檁条稳定要求 荷载组合六稳定计算 檩条跨间中点有一侧向支撑点的稳定计算参数为 1 1 83 2 0 00 3 0 94 檩条侧向计算长度为L0 b L 5 6000 3000mm 檩条弯矩作用平面外的长细比 y L0 Sqr Iy A 3000 Sqr 359634 748 17 136 8 x Uy 2 Iy e0 33796875 2 359634 47 73 75 4 I h 2 Iy 0 156 It Iy L0 h 2 4 2012291847 160 2 359634 0 156 1558 359634 3000 160 2 1 111 2 2 e0 3 x h 2 0 47 73 94 75 160 009 b 4320 A h 1 y 2 Ix h 2 Sqr 2 235 fy 4320 748 17 160 1 83 136 8 2 2900087 160 2 Sqr 009 2 1 111 009 235 215 1 594 因为 b 0 7 所以 b 1 091 0 274 b 1 091 0 274 1 594 919 最大应力为 3 mx h 2 b ix my iy b