簡(jiǎn)支屋檁計(jì)算書

簡(jiǎn)支屋檁計(jì)算書====================================================================計(jì)算軟件： TSZ結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系列軟件TS-MTS2021Ver6.8.0.0計(jì)算時(shí)間： 2022年06月15日16:19:10====================================================================一.設(shè)計(jì)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)范》GB51022-2015《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002檁條間距為1.2m；檁條的跨度為6m；檁條截面采用：160×70×20×3.0-Q235；以下為截面的基本參數(shù)：A(cm2)=9.45e0(cm)=5.25Ix(cm4)=373.64ix(cm)=6.29Wx(cm3)=46.71Iy(cm4)=60.42iy(cm)=2.53Wy1(cm3)=27.17Wy2(cm3)=12.65It(cm4)=0.284Iw(cm6)=3070.5跨度中央布置一道拉條；屋面的坡度角為2.862度；凈截面折減系數(shù)為0.98；屋面板能阻止檁條上翼緣的側(cè)向失穩(wěn)；不能構(gòu)造保證檁條下翼緣在風(fēng)吸力下的穩(wěn)定性；簡(jiǎn)圖如下所示：二.荷載組合及荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮恒載工況(D)、活載工況(L)、風(fēng)吸力工況(W1)、風(fēng)壓力工況(W2)；強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)考慮以下荷載工況組合：1.30D+1.50L1.30D+1.50L+0.90W21.30D+1.05L+1.50W21.00D+1.50W1穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)考慮以下荷載工況組合：1.30D+1.50L1.30D+1.50L+0.90W11.30D+1.05L+1.50W11.00D+1.50W1撓度驗(yàn)算時(shí)考慮以下荷載工況組合：1.00D+1.00L1.00D+1.00W11.00D+1.00W2恒載：面板自重:0.2kN/m2自動(dòng)考慮檁條自重；活載：屋面活載:0.5kN/m2風(fēng)載：基本風(fēng)壓:0.48kN/m2風(fēng)壓調(diào)整系數(shù)1.5，風(fēng)壓高度變化系數(shù)1風(fēng)載體型系數(shù)(壓力)0.7，風(fēng)載體型系數(shù)(吸力)(-1)風(fēng)吸力標(biāo)準(zhǔn)值W1:1.5×1×(-1)×0.48=(-0.72)kN/m2風(fēng)壓力標(biāo)準(zhǔn)值W2:1.5×1×0.7×0.48=0.504kN/m2三.驗(yàn)算結(jié)果一覽整體驗(yàn)算結(jié)果輸出驗(yàn)算項(xiàng)驗(yàn)算工況結(jié)果限值是否通過(guò)受彎強(qiáng)度1.30D+1.05L+1.50W2193.08205通過(guò)y軸受剪強(qiáng)度1.30D+1.05L+1.50W218.9371125通過(guò)整體穩(wěn)定性1.30D+1.50L151.207222.493通過(guò)撓度1.00D+1.00W220.271930通過(guò)Y軸長(zhǎng)細(xì)比-118.577200通過(guò)X軸長(zhǎng)細(xì)比-95.3895200通過(guò)按跨驗(yàn)算結(jié)果輸出跨序號(hào)受彎強(qiáng)度受剪強(qiáng)度撓度整穩(wěn)第1跨193.07(205)18.93(125)20.27(30)-四.強(qiáng)度驗(yàn)算1受彎強(qiáng)度驗(yàn)算最不利工況為：1.30D+1.05L+1.50W2最不利截面位于，離開首端3000mm繞x'軸彎矩：Mx'=8.748kN·m繞y'軸彎矩：My'=(-0.0582)kN·m計(jì)算當(dāng)前受力下有效截面：Wx'=Wx=46.71cm3Wy1'=Wy1=27.17cm3Wy2'=Wy2=12.65cm3毛截面應(yīng)力計(jì)算σ1=8.748/46.71×1000-((-0.0582))/27.17×1000=189.427N/mm2（上翼緣支承邊）σ2=8.748/46.71×1000+((-0.0582))/12.65×1000=182.679N/mm2（上翼緣卷邊邊）σ3=-(8.748)/46.71×1000-((-0.0582))/27.17×1000=(-185.139)N/mm2（下翼緣支承邊）σ4=-(8.748)/46.71×1000+((-0.0582))/12.65×1000=(-191.887)N/mm2（下翼緣卷邊邊）計(jì)算上翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k支承邊應(yīng)力：σ1=189.427N/mm2非支承邊應(yīng)力：σ2=182.679N/mm2較大的應(yīng)力：σmax=189.427N/mm2較小的應(yīng)力：σmin=182.679N/mm2較大的應(yīng)力出現(xiàn)在支承邊壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=182.679/189.427=0.964部分加勁板件，較大應(yīng)力出現(xiàn)在支承邊，ψ≥-1時(shí)，k=5.89-11.59ψ+6.68ψ2=5.89-11.59×0.964+6.68×0.9642=0.925計(jì)算下翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k支承邊應(yīng)力：σ1=(-185.139)N/mm2非支承邊應(yīng)力：σ2=(-191.887)N/mm2全部受拉，不計(jì)算板件受壓穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算腹板板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k第一點(diǎn)應(yīng)力：σ1=(-185.139)N/mm2第二點(diǎn)應(yīng)力：σ2=189.427N/mm2較大的應(yīng)力：σmax=189.427N/mm2較小的應(yīng)力：σmin=(-185.139)N/mm2壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=(-185.139)/189.427=(-0.977)加勁板件，0≥ψ≥-1時(shí)，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×(-0.977)+9.78×(-0.977)2=23.29計(jì)算σ1構(gòu)件受彎上翼緣σ1=189.427N/mm2下翼緣σ1=(-185.139)N/mm2腹板σ1=189.427N/mm2計(jì)算上翼緣板件有效寬度ξ=160/70×(0.925/23.29)0.5=0.456ξ≦1.1，故k1=1/(0.456)0.5=1.481ψ=0.964>0，故α=1.15-0.15×0.964=1.005Bc=70ρ=(205×1.481×0.925/189.427)0.5=1.218B/t=70/3=23.333αρ=1.005×1.218=1.22518αρ<B/t<38αρ，有效寬度Be=[(21.8×1.225/23.333)0.5-0.1]×70=67.874故扣除寬度為Bd=70-67.874=2.126對(duì)部分加勁板件，較大壓應(yīng)力位于支承邊，故扣除板件的中心位于0.4×67.874+2.126/2=27.15mm處計(jì)算下翼緣板件有效寬度全部受拉，全部板件有效。計(jì)算腹板板件有效寬度ξ=70/160×(23.29/0.925)0.5=2.195ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(2.195-0.05)2=0.312ψ=(-0.977)<0，故α=1.15Bc=160/[1-((-0.977))]=80.916ρ=(205×0.312×23.29/189.427)0.5=2.805B/t=160/3=53.333αρ=1.15×2.805=3.226B/t≦18αρ，有效寬度Be=80.916全板件有效扣除失效板件，計(jì)算可知Wex'=46.232cm3Wey'=27.163cm3Ae=9.386cm2考慮凈截面折減：Wenx'=0.98×46.232=45.308cm3Mx'/Wenx'=8.748/45.308×103=193.08N/mm2193.08≤205，合格！2y軸受剪強(qiáng)度驗(yàn)算最不利工況為：1.30D+1.05L+1.50W2最不利截面位于首端y'向剪力：Vy'=(-5.833)kN腹板平面內(nèi)剪力設(shè)計(jì)值Vy'max=Vy'=(-5.833)kN3×Vy'max/(2h0×t)=3×Vy'max/[2(H-Tf1-Tf2-2×Rw)×t]=3×(-5832.612)/[2×(160-3-3-2×0)×3]=(-18.937)N/mm218.937≤125，合格！五.整體穩(wěn)定性驗(yàn)算最不利工況為：1.30D+1.50L區(qū)段內(nèi)最大內(nèi)力為：繞x軸彎矩：Mx=5.879kN·m繞y軸彎矩：My=0.0412kN·m計(jì)算當(dāng)前受力下有效截面：對(duì)截面主軸x、y軸的截面模量：Wx=46.71cm3Wy1=27.17cm3Wy2=12.65cm3毛截面應(yīng)力計(jì)算σ1=5.879/46.71×1000-(0.0412)/27.17×1000=124.354N/mm2（上翼緣支承邊）σ2=5.879/46.71×1000+(0.0412)/12.65×1000=129.124N/mm2（上翼緣卷邊邊）σ3=-(5.879)/46.71×1000-(0.0412)/27.17×1000=(-127.384)N/mm2（下翼緣支承邊）σ4=-(5.879)/46.71×1000+(0.0412)/12.65×1000=(-122.615)N/mm2（下翼緣卷邊邊）計(jì)算上翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k支承邊應(yīng)力：σ1=124.354N/mm2非支承邊應(yīng)力：σ2=129.124N/mm2較大的應(yīng)力：σmax=129.124N/mm2較小的應(yīng)力：σmin=124.354N/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=124.354/129.124=0.963部分加勁板件，較大應(yīng)力出現(xiàn)在非支承邊，ψ≥-1時(shí)，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ2=1.15-0.22×0.963+0.045×0.9632=0.98計(jì)算下翼緣板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k支承邊應(yīng)力：σ1=(-127.384)N/mm2非支承邊應(yīng)力：σ2=(-122.615)N/mm2全部受拉，不計(jì)算板件受壓穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算腹板板件受壓穩(wěn)定系數(shù)k第一點(diǎn)應(yīng)力：σ1=(-127.384)N/mm2第二點(diǎn)應(yīng)力：σ2=124.354N/mm2較大的應(yīng)力：σmax=124.354N/mm2較小的應(yīng)力：σmin=(-127.384)N/mm2壓應(yīng)力分布不均勻系數(shù)：ψ=σmin/σmax=(-127.384)/124.354=(-1.024)在計(jì)算k時(shí)，當(dāng)ψ<-1時(shí)，取ψ值為-1。加勁板件，0≥ψ≥-1時(shí)，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×(-1)+9.78×(-1)2=23.87計(jì)算σ1構(gòu)件受彎上翼緣σ1=129.124N/mm2下翼緣σ1=(-122.615)N/mm2腹板σ1=124.354N/mm2計(jì)算上翼緣板件有效寬度ξ=160/70×(0.98/23.87)0.5=0.463ξ≦1.1，故k1=1/(0.463)0.5=1.469ψ=0.963>0，故α=1.15-0.15×0.963=1.006Bc=70ρ=(205×1.469×0.98/129.124)0.5=1.512B/t=70/3=23.333αρ=1.006×1.512=1.52B/t≦18αρ，有效寬度Be=70全板件有效計(jì)算下翼緣板件有效寬度全部受拉，全部板件有效。計(jì)算腹板板件有效寬度ξ=70/160×(23.87/0.98)0.5=2.159ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(2.159-0.05)2=0.319ψ=(-1.024)<0，故α=1.15Bc=160/[1-((-1.024))]=79.037ρ=(205×0.319×23.87/124.354)0.5=3.543B/t=160/3=53.333αρ=1.15×3.543=4.075B/t≦18αρ，有效寬度Be=79.037全板件有效扣除失效板件，計(jì)算可知Wex=46.705cm3Wey=27.17cm3Ae=9.45cm2考慮凈截面折減：Wenx=0.98×46.705=45.771cm3Weny1=0.98×27.17=26.627cm3Weny2=0.98×12.65=12.397cm3Aen=0.98×9.45=9.261cm2力作用點(diǎn)在上翼緣，Ea=(-65.26)mmλy=3/2.53×100=118.577μb=0.5ξ1=1.35ξ2=0.14η=2×0.14×(-65.26)/160=(-0.114)ξ=4×3070.5/(160