钢结构檩条计算演示
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一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm #VALUE!mm#VALUE!mm 4#VALUE!mm 3#VALUE!mm 32混凝土等级C208.08板厚h d100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b 0300板托高度h t150b 1 =600b 2 =6001500mm150000mm 2#VALUE!mm 2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [b e *h d 2/(2*αE )+A*y]/A 0 =#VALUE!mm 混凝土截面惯性矩 I c = b e *h d 3/12=1.3E+08mm 4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0 = I c /αE + A c *(x-0.5h d )2/αE + I + A(y-x)2 =#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 43#VALUE!mm 2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离x c = [b e *h d 2/(4*αE )+A*y]/A 0c=#VALUE!mm #VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重:#VALUE!kN/m板自重: 6.00kN/m 2000mm)板托重:0.90kN/m#VALUE!kN/m自重标准值 g 1:#VALUE!kN/m 施工荷载: 2.80kN/m 施工阶段弯矩设计值M #VALUE!kN.m (梁跨度:6000mm)施工阶段剪力设计值V #VALUE!kN2钢梁抗弯强度设计#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4挠度计算钢梁剪应力τ1max = v 1*s 1/I*t w =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0tc = I 0c / (d-x c ) =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0bc = I 0c / (H-x c ) =(平台梁间距:自重标准值 g 1k :钢梁上翼缘应力 M / r x *W 1 =钢梁下翼缘应力 M / r x *W 2 =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0b = I 0 / (H-x) =考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A 0c = A c / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0c = I c /(2*αE ) + A c *(x c -0.5h d )2/(2*αE) + I + A(y-x c )2 =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c tc = 2αE *I 0c / x c =对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c bc =2αE *I 0c / (x c - h d ) =混凝土板截面面积A c = b e * h d =换算成钢截面的组合截面面积A 0=A c /αE +A =混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = h d + h t +y t =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c t = αE *I 0 / x=对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c b =αE *I 0 / (x - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0t = I 0 / (d-x) =钢梁截面惯性矩 I= (b*t 3 + s*h 3 + B*T 3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(y t -0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-y t )2 =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 1 = I / y t =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 2 = I / y b =组合截面特征计算:钢与混凝土弹性模量比αE =混凝土板计算宽度b e =屋面檩条计算截面特征计算钢梁截面特征计算:钢梁面积 A =b*t + h*s +B*T =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y t = [0.5b*t 2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T)] / A =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y b = h + t + T - y t =△=5*g*l 4/(384*E*I)=#VALUE!mm < L/400 =15mm #VALUE!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重: 1.9kN/m 活荷载:15.6kN/m (活荷载:6kn/m 2)78.84kN.m 52.56kN22.1#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!2.2#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.3(略)2.4(略)3钢梁的剪应力#VALUE!mm 3#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4组合梁的挠度#VALUE!mm< L/400 =15mm #VALUE!△=5q k l 4/384EI o +5g k l 4/384EI o c =温度差产生的应力组合梁中由于混凝土收缩引起的内力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S 1=钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩S o =两个受力阶段的荷载对组合梁的钢梁产生的剪应力τ=V 1S 1/It w +V 2S o /I o T w =混凝土板底面应力:σ0c bc =-(M 2g /W 0c bc +M 2q /W 0c b )=钢梁上翼缘应力σ0tc = -M 1/W 1+(M 2g /W 0tc +M 2q /W 0t )=钢梁下翼缘应力σ0bc = -M 1/W 2+(M 2g /W 0bc +M 2q /W 0b )=混凝土板底面应力σ0c b =-M/W 0c b =钢梁上翼缘应力σ0t= -M 1/W 1+M 2/W 0t=钢梁下翼缘应力σ0b= -M 1/W 2+M 2/W 0b=考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:σ0c tc =-(M 2g /W 0c tc +M 2q /W 0c t )=使用阶段弯矩设计值M 使用阶段剪力设计值V 组合梁的抗弯强度在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力σ0c t =-M/W 0c t =。
钢结构檩条计算演示1.檩条的基本信息:假设工程需要用到一根钢结构檩条,其长度为L,截面形状为矩形,宽度为b,高度为h,并且已知檩条的材料为钢,其弹性模量为E,屈服强度为σy。
2.檩条的受力分析:在进行檩条的计算前,首先需要对檩条所受的荷载进行分析。
根据具体工程的要求和条件,确定檩条所受的荷载类型(如自重、风载、地震等),并计算其大小和作用位置。
3.檩条的弯曲应力计算:檩条受到的最主要的力是弯曲力。
根据力学弯矩公式,在檩条上选取一个截面,并将其分解为水平力和垂直力。
然后根据弯矩的定义,将这两个力与其作用点的距离乘起来,并将结果相加。
最后,将这个结果除以矩形檩条截面的惯性矩,可以得到该截面上的弯曲应力。
重复这个过程,可以得到檩条上每个截面的弯曲应力。
4.檩条的剪切应力计算:除了弯曲应力外,檩条还会受到剪切力的作用。
根据剪力的定义,选取一个截面,并根据该截面所受的剪力大小,与截面的面积进行比较,可以得到该截面的剪切应力。
同样地,重复这个过程,可以得到檩条上每个截面的剪切应力。
5.檩条的抗弯承载力计算:根据檩条的截面形状和材料属性,可以计算出每个截面上的弯曲应力和剪切应力。
然后,通过弯曲应力和剪切应力的比较,可以确定檩条的抗弯承载力。
根据檩条的极限状态,通常情况下采用弯曲应力或剪切应力的最大值作为抗弯承载力。
6.檩条的校核:最后,在计算中得出的抗弯承载力还需要与工程所需的承载力进行比较。
如果抗弯承载力大于所需的承载力,那么檩条可以满足设计要求;如果抗弯承载力小于所需的承载力,那么需要重新设计檩条或采取其他措施来增加其承载能力。
需要注意的是,以上演示仅为钢结构檩条计算的一个简化过程,并未考虑混合和动力等因素,实际工程设计中还需要根据具体情况综合考虑。
此外,钢结构檩条计算一般还需要按照国家相关的设计规范进行,并结合实际的验算和设计经验进行修正。
对于进行钢结构檩条计算,可以借助专业的结构分析软件或手算的方法进行,以确保设计的安全可靠性。
钢结构檩条如何计算★檁条的截面形式★实腹式檁条的截面形式●实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中,卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i≤1/3的情况。
●直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放,占地少。
做成连续梁檩条时,构造上也很简单。
★檩条的荷载和荷载组合●1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载,雪荷载};●1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时,还应进行下式的荷载组合:●1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
★檩条的内力分析●设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下,沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用,属于双向受弯构件(与一般受弯构件不同)。
●在进行内力分析时,首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy。
●C型檩条在荷载作用下计算简图如下:●Z型檩条在荷载作用下计算简图如下:★檩条的内力计算★檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—按双向受弯构件计算当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时,可按下列强度公式验算截面:截面1.2.3.4点正应力计算公式如下:★整体稳定计算当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时(如采用扣合式屋面板时),应按稳定公式验算截面:★变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
对卷边槽形截面的两端简支檩条:对Z形截面的两端简支檩条:★容许挠度[v]按下表取值★檁条的构造要求●当檩条跨度大于4m时,应在檩条间跨中位置设置拉条。
当檩条跨度大6m时,应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
●拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x轴方向的中间支点。
此中间支点的力需要传到刚度较大的构件为此,需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。
★拉条和撑杆的布置●当风吸力超过屋面永久荷载时,横向力的指向相反。
钢结构檩条计算方法功能介绍钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式,被誉为“第四次住宅革命。
节能效果好,建筑服务期满拆除时,钢结构材料可全部回收。
外形设计自如,室内大空间无梁无柱,跨度可达12米。
地基及基础的处理非常简单,施工速度快、周期短。
檁条的截面形式实腹式檁条的截面形式● 实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中,卷边槽钢(亦称C形钢)檩条适用于屋面坡度i≤1/3的情况。
● 直边和斜卷边z形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z形钢存放时可叠层堆放,占地少。
做成连续梁檩条时,构造上也很简单。
檩条的荷载和荷载组合● 1.2×永久荷载+1.4×max{屋面均布活荷载,雪荷载};● 1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时,还应进行下式的荷载组合:● 1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载。
檩条的内力分析● 设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下,沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用,属于双向受弯构件(与一般受弯构件不同)。
● 在进行内力分析时,首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分量qx 、qy。
● C型檩条在荷载作用下计算简图如下:● Z型檩条在荷载作用下计算简图如下:檩条的内力计算檩条的截面验算—强度、整体稳定、变形强度计算—按双向受弯构件计算当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时,可按下列强度公式验算截面:截面1.2.3.4点正应力计算公式如下:整体稳定计算当屋面不能阻止檩条的侧向失稳和扭转时(如采用扣合式屋面板时),应按稳定公式验算截面:变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
对卷边槽形截面的两端简支檩条:对Z形截面的两端简支檩条:容许挠度[v]按下表取值檁条的构造要求●当檩条跨度大于4m时,应在檩条间跨中位置设置拉条。
当檩条跨度大6m时,应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。
钢结构檩条计算方法功能介绍钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式,被誉为“第四次住宅革命。
节能效果好,建筑服务期满拆除时,钢结构材料可全部回收。
外形设计自如,室内大空间无梁无柱,跨度可达12米。
地基及基础的处理非常简单,施工速度快、周期短。
樵条的截面形式实腹式榛条的截面形式[I (a) 热5L 型钢H 型纲这两种樟条适用于荷裁较大的屋面,•实腹式冷弯薄壁型钢截面在工程中的应用很普遍。
其中,卷边槽钢(亦称C 形 钢)檩条适用于屋面坡度31/3的情况。
•直边和斜卷边z 形檩条适用于屋面坡度i>1/3的情况。
斜卷边Z 形钢存放时 可叠层堆放,占地少。
做成连续梁檩条时,构造上也很简单。
z 型钢冷穹薄壁型钢适用于压型弱板的轻型屋面檩条的荷载和荷载组合• 1.2x永久荷载+1.4xmax{屋面均布活荷载,雪荷载};• 1.2x永久荷载+1.4x施工检修集中荷载换算值。
当需考虑风吸力对屋面压型钢板的受力影响时,还应进行下式的荷载组合:• 1.0x永久荷载+1.4x风吸力荷载。
檩条的内力分析•设置在刚架斜梁上的檩条在垂直于地面的均布荷载作用下,沿截面两个形心主轴方向都有弯矩作用,属于双向受弯构件(与一般受弯构件不同)。
•在进行内力分析时,首先要把均布荷载分解为沿截面形心主轴方向的荷载分■ qx、qy。
kp 切位夕二%夕二%9甸二Q音q二C二当跨中设置一道拉条时橡条的计算简图及内力檩条的内力计算拉条设置情况由9犬产生的内力由分产生的内力1/Mg无拉条:靠'O05力版0.5qJ跨中有一道拉条拉条处负弯矩 1 ,2—41拉条与芟座间正弯知1 /640.625(7/-qj1 8 -三分点处各有一道拉条拉条勉鱼弯矩90 A拉条与支座间正弯矩1 J1360 %0.36797工巩产8 10.5”简支梁的跨中弯矩对X轴:Mx tnax =2fi/41-cos疗连续梁的支座及跨间弯矩对Y轴:1喝TT77M二江二/sma- 32 32i/ _ qF,尸喻14zu 丁------------------------------------ ------------------------------ MU a64 64檩条的截面验算一强度、整体稳定、变形强度计算一按双向受弯构件计算 当屋面能阻止檩条的失稳和扭转时,可按下列强度公式验算截面:对截面X 轴和y 轴的弯距;对两个形心主轴的有效净截面模量表示压应力)O截面1.2.3.4点正应力计算公式如下:瘵条在最大弯矩加上皿、 旅八二作用下引起截面正 应力符号如下图所示(正号表示拉应力,负号 A1xmax3(+)4(+) 1(-) ; 2(+)3(-)《4(+)Myrn ax变形计算实腹式檩条应验算垂直于屋面方向的挠度。
一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm #VALUE!mm#VALUE!mm 4#VALUE!mm 3#VALUE!mm 32混凝土等级C208.08板厚h d 100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b 0300板托高度h t150b 1 =600b 2 =6001500mm150000mm 2#VALUE!mm 2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [b e *h d 2/(2*αE )+A*y]/A 0 =#VALUE!mm 混凝土截面惯性矩 I c = b e *h d 3/12=1.3E+08mm 4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0 = I c /αE + A c *(x-0.5h d )2/αE + I + A(y-x)2=#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm43#VALUE!mm 2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离x c = [b e *h d 2/(4*αE )+A*y]/A 0c=#VALUE!mm #VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4#VALUE!mm 4二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重:#VALUE!kN/m板自重: 6.00kN/m2000mm)板托重:0.90kN/m #VALUE!kN/m 自重标准值 g 1:#VALUE!kN/m 施工荷载: 2.80kN/m 施工阶段弯矩设计值M #VALUE!kN.m (梁跨度:6000mm)施工阶段剪力设计值V #VALUE!kN 2钢梁抗弯强度设计#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4挠度计算考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A 0c = A c / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I 0c = I c /(2*αE ) + A c *(x c -0.5h d )2/(2*αE) + I + A(y-x c )2 =(平台梁间距:钢梁剪应力τ1max = v 1*s 1/I*t w =混凝土板截面面积A c = b e * h d =换算成钢截面的组合截面面积A 0=A c /αE +A =对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c b=αE *I 0 / (x - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0t = I 0 / (d-x) =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c tc = 2αE *I 0c / x c =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0b = I 0 / (H-x) =屋面檩条计算截面特征计算钢梁面积 A =b*t + h*s +B*T =钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y t = [0.5b*t 2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T)] / A =钢梁截面特征计算:钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 y b = h + t + T - y t =钢梁截面惯性矩 I= (b*t 3 + s*h 3 + B*T 3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(y t -0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-y t )2 =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 1 = I / y t =混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = h d + h t +y t =对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c t = αE *I 0 / x=混凝土板计算宽度b e =钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W 2 = I / y b =组合截面特征计算:钢与混凝土弹性模量比αE =自重标准值 g 1k :对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w 0c bc =2αE *I 0c / (x c - h d ) =对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0tc= I 0c/ (d-x c) =对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w 0bc = I 0c / (H-x c ) =钢梁上翼缘应力 M / r x *W 1 =钢梁下翼缘应力 M / r x *W 2 =△=5*g*l 4/(384*E*I)=#VALUE!mm < L/400 =15mm #VALUE!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重: 1.9kN/m 活荷载:15.6kN/m (活荷载:6kn/m 2)78.84kN.m 52.56kN22.1#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.2#VALUE!N/mm 2<10N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<10N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!#VALUE!N/mm 2<215N/mm 2#VALUE!2.3(略)2.4(略)3钢梁的剪应力#VALUE!mm 3#VALUE!mm 3#VALUE!N/mm 2<125N/mm 2#VALUE!4组合梁的挠度#VALUE!mm< L/400 =15mm #VALUE!τ=V 1S 1/It w +V 2S o /I o T w =两个受力阶段的荷载对组合梁的钢梁产生的剪应力△=5q k l 4/384EI o +5g k l 4/384EI o c =组合梁中由于混凝土收缩引起的内力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S 1=钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩S o =使用阶段弯矩设计值M 使用阶段剪力设计值V 组合梁的抗弯强度在垂直荷载作用下的正应力考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:σ0c tc =-(M 2g /W 0c tc +M 2q /W 0c t )=混凝土板顶面应力σ0c t =-M/W 0c t =混凝土板底面应力σ0c b =-M/W 0c b =钢梁上翼缘应力σ0t = -M 1/W 1+M 2/W 0t=钢梁下翼缘应力σ0b = -M 1/W 2+M 2/W 0b =σ0bc = -M 1/W 2+(M 2g /W 0bc +M 2q /W 0b )=钢梁下翼缘应力温度差产生的应力σ0c bc =-(M 2g /W 0c bc +M 2q /W 0c b )=混凝土板底面应力:钢梁上翼缘应力σ0tc = -M 1/W 1+(M 2g /W 0tc +M 2q /W 0t )=。