9米屋面連續(xù)檁條計算書

9米屋面連續(xù)檁條計算書一.設(shè)計資料 采用規(guī)范： 《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102:2002》 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范GB50018-2002》 連續(xù)檁條的跨數(shù)為5跨，檁條間距為1.5m； 各跨的參數(shù)如下： 第1跨~第5跨：跨度9000mm，左右搭接長度分別為450mm和450mm，拉條3根 采用截面Z-250*70*2*20-Q235，截面基本參數(shù)如下： A(cm2)=8.487 Ix(cm4)=830.136 ix(cm)=9.89 Wx1(cm3)=69.572 Wx2(cm3)=61.116 Iy(cm4)=41.339 iy(cm)=2.207 Wy1(cm3)=13.843 Wy2(cm3)=11.45 It(cm4)=0.1115 Iw(cm6)=8991.676 支座處雙檁條的剛度折減系數(shù)為：0.5； 支座處雙檁條的彎矩調(diào)幅系數(shù)：0.9； 屋面的坡度角為3.814度； 凈截面折減系數(shù)為0.98； 屋面板不能阻止檁條的側(cè)向失穩(wěn)；能構(gòu)造保證檁條下翼緣在風吸力下的穩(wěn)定性； 不考慮活荷載不利布置； 簡圖如下所示： 二.荷載組合及荷載標準值 考慮恒載工況(D)、活載工況(L1)、施工活載工況(L2)、風載工況(W)； 強度驗算時考慮以下荷載工況組合： 1.2D+1.4L1 1.2D+1.4L1+0.84W 1.2D+0.98L1+1.4W 1.35D+0.98L1 D+1.4W 1.2D+1.4L2 撓度驗算時考慮以下荷載工況組合： 1.2D+1.4L1 1.2D+1.4L1+0.84W 1.2D+0.98L1+1.4W 1.35D+0.98L1 D+1.4W 恒載： 面板自重:0.1kN/m2 自動考慮檁條自重； 活載： 屋面活載:0.5kN/m2 雪荷載:0.5kN/m 施工活載:作用于跨中點1kN 風載： 基本風壓:0.35kN/m2 邊跨體型系數(shù)-1.4，中跨體型系數(shù)-1.15，風壓高度變化系數(shù)1.206 風振系數(shù)為1；風壓綜合調(diào)整系數(shù)1.05； 邊跨風載標準值：-1.4×1.206×1×1.05×0.35=-0.6205kN/m2； 中跨風載標準值：-1.15×1.206×1×1.05×0.35=-0.5097kN/m2；三.驗算結(jié)果一覽驗算項驗算工況結(jié)果限值是否通過受彎強度1.2D+1.4L1167.495205通過整穩(wěn)1.2D+1.4L1188.517205通過撓度D+L126.911160通過2軸長細比-104.068200通過3軸長細比-91.9595200通過四.受彎強度驗算 最不利工況為：1.2D+1.4L1 最不利截面位于第1跨，離開跨端4500mm 繞3軸彎矩：M3=8.711kN·m 繞2軸彎矩：M2=0.08265kN·m 計算當前受力下有效截面： 毛截面應(yīng)力計算 σ1=8.711/69.572×1000-(0.08265)/13.843×1000=119.23N/mm2（上翼緣支承邊） σ2=8.711/61.116×1000+(0.08265)/11.45×1000=149.743N/mm2（上翼緣卷邊邊） σ3=-(8.711)/69.572×1000+(0.08265)/13.843×1000=-119.23N/mm2（下翼緣支承邊） σ4=-(8.711)/61.116×1000-(0.08265)/11.45×1000=-149.743N/mm2（下翼緣卷邊邊） 計算上翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 支承邊應(yīng)力：σ1=119.23N/mm2 非支承邊應(yīng)力：σ2=149.743N/mm2 較大的應(yīng)力：σmax=149.743N/mm2 較小的應(yīng)力：σmin=119.23N/mm2 較大的應(yīng)力出現(xiàn)在非支承邊 壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=119.23/149.743=0.7962 部分加勁板件，較大應(yīng)力出現(xiàn)在非支承邊，ψ≥-1時，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×0.7962+0.045×0.79622=1.003 計算下翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 支承邊應(yīng)力：σ1=-119.23N/mm2 非支承邊應(yīng)力：σ2=-149.743N/mm2 全部受拉，不計算板件受壓穩(wěn)定系數(shù) 計算腹板板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 第一點應(yīng)力：σ1=-119.23N/mm2 第二點應(yīng)力：σ2=119.23N/mm2 較大的應(yīng)力：σmax=119.23N/mm2 較小的應(yīng)力：σmin=-119.23N/mm2 壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=-119.23/119.23=-1 加勁板件，0≥ψ≥-1時，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-1+9.78×-12=23.87 計算σ1 構(gòu)件受彎 上翼緣σ1=149.743N/mm2 下翼緣σ1=-119.23N/mm2 腹板σ1=119.23N/mm2 計算上翼緣板件有效寬度 ξ=250/70×(1.003/23.87)0.5=0.7322 ξ≦1.1，故k1=1/(0.7322)0.5=1.169 ψ=0.7962>0，故 α=1.15-0.15×0.7962=1.031 Bc=70 ρ=(205×1.169×1.003/149.743)0.5=1.267 B/t=70/2=35 αρ=1.031×1.267=1.306 18αρ<B/t<38αρ，有效寬度Be=[(21.8×1.306/35)0.5-0.1]×70=56.127 故扣除寬度為Bd=70-56.127=13.873 對部分加勁板件，ψ≧0同時較大壓應(yīng)力位于非支承邊，故扣除板件的中心位于0.6*56.127+13.873/2=40.613mm處 計算下翼緣板件有效寬度 全部受拉，全部板件有效。 計算腹板板件有效寬度 ξ=70/250×(23.87/1.003)0.5=1.366 ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(1.366-0.05)2=0.6472 ψ=-1<0，故 α=1.15 Bc=250/[1-(-1)]=125 ρ=(205×0.6472×23.87/119.23)0.5=5.154 B/t=250/2=125 αρ=1.15×5.154=5.927 18αρ<B/t<38αρ，有效寬度Be=[(21.8×5.927/125)0.5-0.1]×125=114.588 故扣除寬度為Bd=125-114.588=10.412 對加勁板件，ψ<0同時較大壓應(yīng)力位于第二點，故扣除板件的中心位于250-125+0.6×114.588+10.412/2=198.959mm處 扣除失效板件，計算可知 Wex1=64.675cm3 Wex2=56.814cm3 Wey1=9.228cm3 Wey2=7.634cm3 Ae=8.001cm2 考慮凈截面折減： Wenx1=63.381cm3 Wenx2=55.677cm3 Weny1=9.044cm3 Weny2=7.481cm3 Aen=7.841cm2 σ1=8.711/63.381×103-(0.08265)/9.044×103=128.292N/mm2 σ2=8.711/55.677×103+(0.08265)/7.481×103=167.495N/mm2 σ3=-(8.711)/63.381×103+(0.08265)/9.044×103=-128.292N/mm2 σ4=-(8.711)/55.677×103-(0.08265)/7.481×103=-167.495N/mm2 167.495≤205，合格！五.整穩(wěn)驗算 最不利工況為：1.2D+1.4L1 區(qū)段內(nèi)最大內(nèi)力為： 繞3軸彎矩：M3=9.188kN·m 繞2軸彎矩：M2=0.1116kN·m 計算當前受力下有效截面： 毛截面應(yīng)力計算 σ1=9.188/69.572×1000-(0.1116)/13.843×1000=124.009N/mm2（上翼緣支承邊） σ2=9.188/61.116×1000+(0.1116)/11.45×1000=160.088N/mm2（上翼緣卷邊邊） σ3=-(9.188)/69.572×1000+(0.1116)/13.843×1000=-124.009N/mm2（下翼緣支承邊） σ4=-(9.188)/61.116×1000-(0.1116)/11.45×1000=-160.088N/mm2（下翼緣卷邊邊） 計算上翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 支承邊應(yīng)力：σ1=124.009N/mm2 非支承邊應(yīng)力：σ2=160.088N/mm2 較大的應(yīng)力：σmax=160.088N/mm2 較小的應(yīng)力：σmin=124.009N/mm2 較大的應(yīng)力出現(xiàn)在非支承邊 壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=124.009/160.088=0.7746 部分加勁板件，較大應(yīng)力出現(xiàn)在非支承邊，ψ≥-1時，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×0.7746+0.045×0.77462=1.007 計算下翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 支承邊應(yīng)力：σ1=-124.009N/mm2 非支承邊應(yīng)力：σ2=-160.088N/mm2 全部受拉，不計算板件受壓穩(wěn)定系數(shù) 計算腹板板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k 第一點應(yīng)力：σ1=-124.009N/mm2 第二點應(yīng)力：σ2=124.009N/mm2 較大的應(yīng)力：σmax=124.009N/mm2 較小的應(yīng)力：σmin=-124.009N/mm2 壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=-124.009/124.009=-1 加勁板件，0≥ψ≥-1時，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-1+9.78×-12=23.87 計算σ1 構(gòu)件受彎 上翼緣σ1=160.088N/mm2 下翼緣σ1=-124.009N/mm2 腹板σ1=124.009N/mm2 計算上翼緣板件有效寬度 ξ=250/70×(1.007/23.87)0.5=0.7334 ξ≦1.1，故k1=1/(0.7334)0.5=1.168 ψ=0.7746>0，故 α=1.15-0.15×0.7746=1.034 Bc=70 ρ=(205×1.168×1.007/160.088)0.5=1.227 B/t=70/2=35 αρ=1.034×1.227=1.268 18αρ<B/t<38αρ，有效寬度Be=[(21.8×1.268/35)0.5-0.1]×70=55.216 故扣除寬度為Bd=70-55.216=14.784 對部分加勁板件，ψ≧0同時較大壓應(yīng)力位于非支承邊，故扣除板件的中心位于0.6*55.216+14.784/2=40.522mm處 計算下翼緣板件有效寬度 全部受拉，全部板件有效。 計算腹板板件有效寬度 ξ=70/250×(23.87/1.007)0.5=1.364 ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(1.364-0.05)2=0.649 ψ=-1<0，故 α=1.15 Bc=250/[1-(-1)]=125 ρ=(205×0.649×23.87/124.009)0.5=5.061 B/t=250/2=125 αρ=1.15×5.061=5.82 18αρ<B/t<38αρ，有效寬度Be=[(21.8×5.82/125)0.5-0.1]×125=113.432 故扣除寬度為Bd=125-113.432=11.568 對加勁板件，ψ<0同時較大壓應(yīng)力位于第二點，故扣除板件的中心位于250-125+0.6×113.432+11.568/2=198.843mm處 扣除失效板件，計算可知 Wex1=64.317cm3 Wex2=56.499cm3 Wey1=9.287cm3 Wey2=7.682cm3 Ae=7.96cm2 力作用點在上翼緣，Ea=-125mm λy=2.25/2.207×100=101.948 μb=0.33 ξ1=1.37 ξ2=0.06 η=2×0.06×-125/70=-0.2143 ξ=4×8991.676/(2502×41.339/100)+0.156×0.111