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屋面檩条计算书

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屋面檩条计算书

一、参考规范

《GB 50017-2003 钢结构设计规范》

《GB 50009-2001 建筑结构荷载规范》

《CECS 102:2002 门式钢架轻型钢结构设计规程》

二、构件几何信息

1）几何尺寸

檩条截面类型：内卷边C型

截面高度H：280 mm截面宽度B：75 mm

卷边宽度A：20mm 檩条厚度T：2.5 mm

檩条跨度s：7000 mm

檩条间距：1500.0 mm

屋面坡度5.00%

2）计算条件

墙梁类型：简支

拉条数量：2

墙梁开口方向：开口向下

墙梁端部连接孔数量：2

墙梁端部连接孔直径：13.5 mm

墙面板能否阻止外翼缘侧向失稳：是

墙面板能否阻止内翼缘侧向失稳：否

3）荷载信息

恒载标准值（含檩条自重）：0.600 kN/m^2

活载标准值：0.500 kN/m^2

基本风压：0.650 kN/m^2

地面粗糙度类别：B

屋脊标高：10.20 m

三、材料特性

材料牌号：Q235B

屈服强度𝑓𝑦：235.0 MPa

抗拉强度设计值𝑓：205MPa

抗剪强度设计值𝑓：120 MPa

弹性模量𝐸：2.06x105 MPa

四、验算

1） “1.2恒载+1.4活载”作用下的强度验算

A）抗弯强度验算

角点1的应力σ1=Mx/Wxe1+My/Wye2：-162.04 MPa

角点2的应力σ2=Mx/Wxe1-My/Wye1：-160.51 MPa

角点3的应力σ3=-Mx/Wxe2-My/Wye1：149.53MPa

角点4的应力σ4=-Mx/Wxe2+My/Wye2：148.00 MPa 截面上的最大压应力σc_max：-162.04 MPa

截面上的最大拉应力σt_max：149.53MPa

截面上的最大正应力σmax ：162.04MPa

钢材强度设计值f ：205.00 MPa

抗弯强度验算应力比0.7904，满足条件

B）抗剪强度验算

檩条端部腹板净截面An：632.50 mm^2

剪应力τ=V/An：11.77MPa

钢材抗剪强度设计值fv：120.00 MPa

抗剪强度验算应力比：0.0981，满足条件

C）构造验算：卷边刚度校核

卷边宽厚比：8.00

翼缘宽厚比：30.00

卷边最小宽厚比：8.0

卷边最大宽厚比：12.0

满足要求

2）“1.0恒载+1.4风载”作用下的整体稳定性验算

A）檩条的整体稳定性计算

角点1的整体稳定验算应力σ1： 54.16 MPa

角点2的整体稳定验算应力σ2 ：54.78 MPa

角点3的整体稳定验算应力σ3 :-54.48MPa

角点4的整体稳定验算应力σ4：-55.10MPa

截面上的最大压应力σc_max：-55.10 MPa

截面上的最大拉应力σt_max：54.78MPa

截面上的最大正应力σmax：55.10MPa

钢材强度设计值f ：205.00 MPa

整体稳定验算应力比0.2688，满足条件

3）挠度验算

仅验算“1.0恒载+1.0活载”作用下的沿强轴的挠度

恒荷载标准值q_d 0.900 kN/m

活荷载标准值q_L 0.750 kN/m

线荷载设计值q 1.650 kN/m

屋面倾角θ 度 2.862

沿弱轴线荷载qy 1.648 kN/m

绕强轴的截面惯性矩Ix mm^4 12480106.2

跨中最大挠度v 20.0mm

容许挠度[v] 46.667 mm

挠度验算应力比：0.429满足条件

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檩条设计

檩条设计

檩条计算书

一. 设计资料

檩条采用中 卷边C160x60x20x2.0截面，材料为Q235B；

檩条跨度为5，檩条间距为1.5；

跨度中央布置一道拉条；

屋面的坡度角为5度；

檩条按简支构件模型计算；

屋面板与檩条连接的自攻螺丝直径为8mm；

屋面板能阻止檩条的侧向失稳；

二. 截面参数

A(cm2)=6.07 e0(cm)=4.52

Ix(cm4)=236.59 ix(cm)=6.24

Wx(cm3)=29.57

Iy(cm4)=29.99 iy(cm)=2.22

Wy1(cm3)=16.19 Wy2(cm3)=7.23

It(cm4)=0.0809 Iw(cm6)=1596.28

三. 荷载标准值

恒载： 面板自重: 0.3kN/m2

檩条自重: 0.0892kN/m

活载： 屋面活载: 0.5kN/m2

风载： 基本风压: 0.35kN/m2

体型系数-1.15，风压高度变化系数1

风振系数为1；风压综合调整系数1.05；

风载标准值：-1.15×1×1×1.05×0.35=-0.4226kN/m2；

四. 强度校核

恒载： qd=0.3×1.5+0.0892=0.5392kN/m

Mdx=0.125×0.5392×cos(0.08727)×5×5=1.679kN·m

Mdy=-0.125×0.5392×sin(0.08727)×(5/(1+1))2=-0.03671kN·m

活载： ql=0.5×1.5=0.75kN/m

Mlx=0.125×0.75×cos(0.08727)×5×5=2.335kN·m

Mly=-0.125×0.75×sin(0.08727)×(5/(1+1))2=-0.05107kN·m

风载： qw=-0.4226×1.5=-0.6339kN/m

Mw=0.125×-0.6339×5×5=-1.981kN·m

建筑结构丨图文详解钢结构檩条及其计算方法

建筑结构丨图文详解钢结构檩条及其计算方法

建筑结构丨图文详解钢结构檩条及其计算方法

★ 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。

檩条验算1

檩条验算1

屋面檩条设计

1. 设计资料说明

檩条跨度7.5ｍ，檩条间距1.5ｍ，跨中设两道拉条。檩条采用冷弯薄壁C型钢檩条，钢材采用Q345B，焊条采用E43型。

2. 荷载计算

恒荷载 0.45kN/ｍ2

活荷载 0.30kN/ｍ2

积灰荷载 0.50kN/ｍ2

恒荷载标准值 0.45×1.5=0.68kN/ｍ

活荷载标准值 0.30×1.5=0.45kN/ｍ

积灰荷载标准值 0.50×1.5=0.75kN/ｍ

荷载组合 q=1.2×0.68+1.4×0.45+1.4×0.9×0.75=2.39kN/ｍ

3. 内力计算

sin2.39sin5.090.2/cos2.39cos5.092.38/xyqqkNmqqkNmoo1

弯矩设计值

22222.387.56.73880.27.50.39090xyyxMqLkNmMqLkNm1111111

4. 截面选择

（1） 截面选择

檩条初步选用C220×75×20×2.5。

A=9.73㎝2 Ix=703.76㎝4 Wx=63.98㎝3 Iy=68.66㎝4 e0=5.11㎝

Wymax=33.11㎝3 Wymin=12.65㎝3 ix=8.50㎝ iy=2.66㎝

截面应力计算

66233max6.7300.30265.4/(63.98033.0yxxyMMNmmWW11111压）1111

662233min6.7300.3025.2/(63.9802.650yxxyMMNmmWW11111压）111

66233min6.7300.3027.8/63.9802.650yxxyMMNmmWW111111（拉）111

（2） 受压板件的稳定系数

屋面檩条计算

屋面檩条计算

一.1b=100t=10h=230s=6B=200T=10#VALUE!mm2#VALUE!mm#VALUE!mm#VALUE!mm4#VALUE!mm3#VALUE!mm32混凝土等级C208.08板厚hd100梁跨度6000梁左相邻净距1800梁右相邻净距1800板托顶宽b0300板托高度ht150b1 =600b2 =6001500mm150000mm2#VALUE!mm2#VALUE!mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= [be*hd2/(2*αE)+A*y]/A0 =#VALUE!mm混凝土截面惯性矩 Ic= be*hd3/12=1.3E+08mm4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I0 = Ic/αE + Ac*(x-0.5hd)2/αE + I + A(y-x)2 =#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm43#VALUE!mm2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离xc= [be*hd2/(4*αE)+A*y]/A0c =#VALUE!mm#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm4#VALUE!mm4二施工阶段的验算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 g1：#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/mm2<215N/mm2#VALUE!#VALUE!N/mm2<215N/mm2#VALUE!3钢梁剪应力计算面积矩 S=#VALUE!mm3#VALUE!N/mm2<125N/mm2#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 A0c = Ac / 2αE + A =换算成钢截面的组合截面惯性矩 I0c = Ic/(2*αE) + Ac*(xc-0.5hd)2/(2*αE) + I + A(y-xc)2 =