冷弯薄壁型钢结构檩条计算(Word).docx
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1、第一节 风荷载最大处檩条计算一. 设计资料采用规范:门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS 102:2002冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB 50018-2002檩条间距为 1 m;檩条的跨度为 4.38 m;檩条截面采用:C-300*80*25*2.5-Q235;以下为截面的基本参数:A(cm2)=9.73e0(cm)=5.11Ix(cm4)=703.76ix(cm)=8.5Wx(cm3)=63.98Iy(cm4)=68.66iy(cm)=2.66Wy1(cm3)=33.11Wy2(cm3)=12.65It(cm4)=0.2028Iw(cm6)=6351.05没有布置拉条;屋面的坡度角为36
2、度;净截面折减系数为0.98;屋面板不能阻止檩条上翼缘的侧向失稳;能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性;简图如下所示:1 / 41二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L1)、施工活载工况(L2)、风载工况(W);强度验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L11.35D+0.98L11.2D+1.4L2稳定验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L11.2D+1.4L1+0.84W1.2D+0.98L1+1.4W1.35D+0.98L1D+1.4W挠度验算时考虑以下荷载工况组合:D+L1D+W恒载:面板自重: 0.2kN/m2自动考虑檩条自重;活载:屋面活载: 0
3、.5kN/m2施工活载: 作用于跨中点1kN风载:基本风压: 5.46kN/m2体型系数-1,风压高度变化系数1风振系数为1;风压综合调整系数1;风载标准值:-11115.46=-5.46kN/m2三. 验算结果一览 验算项 验算工况 结果 限值 是否通过 受弯强度 1.2D+1.4L1 149.265 216.799 通过 整稳 1.2D+1.4L1 153.278 216.799 通过 挠度 D+W 17.3054 29.2 通过 2轴长细比 - 164.662 200 通过 3轴长细比 - 51.5294 200 通过四. 受弯强度验算最不利工况为:1.2D+1.4L1最不利截面位于,离
4、开首端2190mm绕3轴弯矩:M3= 2.001kNm绕2轴弯矩:M2= 1.455kNm计算当前受力下有效截面:毛截面应力计算1=2.001/63.981000-(1.455)/33.111000=-12.655N/mm2(上翼缘支承边)2=2.001/63.981000+(1.455)/12.651000=146.279N/mm2(上翼缘卷边边)3=-(2.001)/63.981000-(1.455)/33.111000=-75.217N/mm2(下翼缘支承边)4=-(2.001)/63.981000+(1.455)/12.651000=83.717N/mm2(下翼缘卷边边)计算上翼缘板件
5、受压稳定系数k支承边应力:1=-12.655N/mm2非支承边应力:2=146.279N/mm2较大的应力:max=146.279N/mm2较小的应力:min=-12.655N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:=min/max=-12.655/146.279=-0.08651部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,-1时,k=1.15-0.22+0.0452=1.15-0.22-0.08651+0.045-0.086512=1.169计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:1=-75.217N/mm2非支承边应力:2=83.717N/mm2较大的应力:max=83.717N/
6、mm2较小的应力:min=-75.217N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:=min/max=-75.217/83.717=-0.8985部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,-1时,k=1.15-0.22+0.0452=1.15-0.22-0.8985+0.045-0.89852=1.384计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力:1=-75.217N/mm2第二点应力:2=-12.655N/mm2全部受拉,不计算板件受压稳定系数计算1构件受弯上翼缘1=146.279N/mm2下翼缘1=83.717N/mm2腹板1=-12.655N/mm2计算上翼缘板件有效宽度=220/75
7、(1.169/1)0.5=3.1721.1,故k1=0.11+0.93/(3.172-0.05)2=0.2054对于部分加劲板件,k12.4或者邻接板件受拉,取k1=2.4=-0.086511.1,故k1=0.11+0.93/(3.451-0.05)2=0.1904对于部分加劲板件,k12.4或者邻接板件受拉,取k1=2.4=-0.89851.1,故k1=0.11+0.93/(3.172-0.05)2=0.2054对于部分加劲板件,k12.4或者邻接板件受拉,取k1=2.4=-0.086511.1,故k1=0.11+0.93/(3.451-0.05)2=0.1904对于部分加劲板件,k12.4
8、或者邻接板件受拉,取k1=2.4=-0.89850,故=1.15Bc=75/1-(-0.8985)=39.505=(2052.41.384/83.717)0.5=2.852B/t=75/2.5=30=1.152.852=3.28B/t18,有效宽度Be=39.505全板件有效计算腹板板件有效宽度全部受拉,全部板件有效。扣除失效板件,计算可知Wex=63.978cm3Wey1=33.11cm3Wey2=12.65cm3Ae=9.73cm2力作用点在上翼缘,a=67.9mmy=4.38/2.66100=164.662b=11=1.372=0.55=20.5567.9/220=0.3395=4635
9、1.05/(220268.66/100)+0.1560.2028/68.66(43801/220)2=0.9471b=43209.73220/10/164.662/164.662/63.981.37(0.33952+0.9471)0.5+0.3395)(235/235)=1.001b=1.091-0.274/b=0.81721=2.001/63.978/0.8172103-(1.455)/33.11103=-5.656N/mm22=2.001/63.978/0.8172103+(1.455)/12.65103=153.278N/mm23=-(2.001)/63.978/0.8172103-(1
10、.455)/33.11103=-82.216N/mm24=-(2.001)/63.978/0.8172103+(1.455)/12.65103=76.718N/mm2153.278216.799,合格!六. 2轴挠度验算最不利工况为:D+W最不利截面位于,离开首端2190mm挠度限值为:4380/150=29.2mm挠度为:17.305mm17.30529.2,合格!七. 2轴长细比验算2轴长细比为:4380/26.6=164.662164.662200,合格!八. 3轴长细比验算3轴长细比为:4380/85=51.52951.529200,合格!第二节 檩条跨度最大处檩条计算一. 设计资料采
11、用规范:门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS 102:2002冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB 50018-2002檩条间距为1m;檩条的跨度为5.22m;檩条截面采用:C-220*75*20*2.5-Q235;以下为截面的基本参数:A(cm2)=9.73e0(cm)=5.11Ix(cm4)=703.76ix(cm)=8.5Wx(cm3)=63.98Iy(cm4)=68.66iy(cm)=2.66Wy1(cm3)=33.11Wy2(cm3)=12.65It(cm4)=0.2028Iw(cm6)=6351.05没有布置拉条;屋面的坡度角为23度;净截面折减系数为0.98;屋面板不能阻止檩条上翼
12、缘的侧向失稳;能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性;简图如下所示:二. 荷载组合及荷载标准值考虑恒载工况(D)、活载工况(L1)、施工活载工况(L2)、风载工况(W);强度验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L11.35D+0.98L11.2D+1.4L2稳定验算时考虑以下荷载工况组合:1.2D+1.4L11.2D+1.4L1+0.84W1.2D+0.98L1+1.4W1.35D+0.98L1D+1.4W挠度验算时考虑以下荷载工况组合:D+L1D+W恒载:面板自重: 0.2kN/m2自动考虑檩条自重;活载:屋面活载: 0.5kN/m2施工活载: 作用于跨中点1kN风载:基本风压: 1
13、.75kN/m2体型系数-1,风压高度变化系数1风振系数为1;风压综合调整系数1;风载标准值:-11111.75=-1.75kN/m2;三. 验算结果一览 验算项 验算工况 结果 限值 是否通过 受弯强度 1.2D+1.4L1 163.729 205 通过 整稳 1.2D+1.4L1 181.143 205 通过 挠度 D+W 9.97056 34.8 通过 2轴长细比 - 196.241 200 通过 3轴长细比 - 61.4118 200 通过四. 受弯强度验算最不利工况为:1.2D+1.4L1最不利截面位于,离开首端2610mm绕3轴弯矩:M3= 3.235kNm绕2轴弯矩:M2= 1.
14、373kNm计算当前受力下有效截面:毛截面应力计算1=3.235/63.981000-(1.373)/33.111000=9.084N/mm2(上翼缘支承边)2=3.235/63.981000+(1.373)/12.651000=159.117N/mm2(上翼缘卷边边)3=-(3.235)/63.981000-(1.373)/33.111000=-92.035N/mm2(下翼缘支承边)4=-(3.235)/63.981000+(1.373)/12.651000=57.999N/mm2(下翼缘卷边边)计算上翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:1=9.084N/mm2非支承边应力:2=159.117
15、N/mm2较大的应力:max=159.117N/mm2较小的应力:min=9.084N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:=min/max=9.084/159.117=0.05709部分加劲板件,较大应力出现在非支承边,-1时,k=1.15-0.22+0.0452=1.15-0.220.05709+0.0450.057092=1.138计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力:1=-92.035N/mm2非支承边应力:2=57.999N/mm2较大的应力:max=57.999N/mm2较小的应力:min=-92.035N/mm2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数:=m
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