屋面板受力计算书

《屋面板受力计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《屋面板受力计算书（16页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第一章屋面板受力分析（ 65/415 铝镁锰合金板 65/450 镀铝锌压型钢板 ）受力计算总则1设计依据（ 1）甲方提出的要求：南京龙江体育中心建设经营管理有限公司提供的 “招标文件” 及“招标质疑回复”（ 2）有关的规范规程：金属屋面工程技术规范 （JGJ102-96）冷弯薄壁钢结构技术规程 （GBJ18-87）压型金属板设计与施工规程 （YBJ216-88）模压金属板设计和建造规范 (YBJ216)铝材和铝合金模压板(GB6891-86)低合金高强度结构钢(GB1597)铝合金建筑型材 (GB/T5237-2000)铝及铝合金轧制板材(GB/T3880-97)建筑结构荷载规范（GB500

2、09-2001）钢结构设计规范（GB50017-2002）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）钢结构施工及验收规范 （GB50205-2001）建筑设计防火规范（GBJ16-87）（2001 版）；高层民用建筑设计防火规范 （GB50045-95）(2001 版).2设计荷载：（ 1）恒载标准值：屋面板（含避雷系统）自重 : 0.025/m（2）活载标准值：0.5kN/m（3）雪荷载标准值：0.65kN/m（4）风荷载：222基本风压 :0.45kN/m2高度变化系数：z=1.184（h17m） z=1.084（h13m）风载体型系数 , 计算点统一取： -1.3风压标准值：-0.58

3、5kN/m23设计原则：（ 1）结构要求：首先满足建筑、结构使用功能要求。（ 2）功能要求 :考虑结构经济、合理，安全可靠。（ 3）结构设计理论：按承载力极限状态和正常使用极限状态设计截面。（ 4）结构计算模型：考虑屋面板承受竖向荷载、 水平荷载，强度和挠度按受弯构件计算；并考虑温度和地震效应的影响。 强度和挠度按弹性五跨连续梁模型计算内力，按薄壁构件验算截面。4设计所采用计算方法及公式:.（1）荷载组合 :a.当活荷载雪荷载时 :恒荷载活荷载b. 当活荷载 雪荷载时 :恒荷载活荷载c 考虑风荷载最不利组合: 恒荷载风荷载d 考虑检修荷载组合：恒荷载检修荷载（2）内力分析 :按弹性理论分析，在

4、活荷载作用下考虑活荷载的最不利布置，在雪荷载作用下考虑满跨布置，并考虑积雪效应， 检修荷考虑作用在跨中，并沿板纵向（板铺方向）换算成一个波峰宽方向的线荷载后，再按集中荷载计算。计算单元m514.0计算单元支座支承点123q21A1B2C3C 2B 1A1.2m1.2m1.2m1.2m1.2m屋面板计算简图支座支承点1 Fer2321A1B2C3C 2B 1A计算单元及计算简图：1.2m1.2m1.2m1.2m1.2m.集中力作用下计算简图取一板宽作为计算单元，见上图：均布荷载下的内力计算：M 10.078ql 2M 20.033ql2M 30.046ql2M B0.105ql 2M C0.07

5、9ql 2集中荷载下的内力计算：M 10.2Fer lM B0.1Fer l（3）压型钢板上集中荷载按下式换算成线荷载：qreFqreb屋面板集中荷载折算图Fbp1式中： bp1压型钢板的波距，对此板取bp1=bF 集中荷载qre 折算线荷载.折算线荷载系数，取=0.5qreF0.51.0bp11.205kN / m0.415（4）截面验算 :按下式验算弯曲强度：maxM x maxfWef按下式验算板件宽厚比：对翼缘板按两边支承板件验算有效宽厚比；对腹板按一边支承一边卷边板件验算宽厚比。卷边翼缘板件中间加劲腹板板件支承支承板件有效截面简图按下式验算挠度：均布荷载作用：f1ql 4l0.644

6、200100EI集中荷载作用：f1Fl 3l1.456200100EI5截面参数：选用铝镁锰合金板屋面，其截面参数如下：.截面高：h=65 mm截面宽：B=415 mm板厚：t=0.9 mm理论重量：1.27kg/m(65/415 铝镁锰屋面板截面 )I x = 295586mm4ix = 23.1 mm 4I y = 12783342 mm4i y = 151.8 mm 42A=555mmm截面惯性矩： I x64= 0.296 10 mmix= 23.1 mmy0= 15mm截面抵抗矩： Wx143= 0.52 10 mmx243W = 1.97 10 mm钢材钢号：铝f=180. N/m

7、m2fu=2302280 N/mmE=691032N/mm.屋面板受力分析与计算1荷载取值：风荷载考虑风力参与组合为最不利组合，风荷载按满跨布置。恒载标准值：屋面板避雷系统自重：0.025 kN/m风荷载标准值：-0.585 kN/m雪荷载标准值：0.65 kN/m检修荷载标准值：1.0 kN/m2内力计算：（1）恒载雪荷载组合 :222q=1.2 GB1.4 QB=1.2 0.025 0.415 1.4 0.65 0.415=0.39 kN/m最大正弯矩：M max M 1 0.078ql 20.078 0.39 1.220.044kN m最大负弯矩：M maxM B0.105ql 20.1

8、05 0.39 1.220.059kN m（2）恒载风（压力）载组合:q=1.2 GB1.4 QB=1.2 0.025 0.415 1.4 0.585 0.415=0.352kN/m最大正弯矩：.M max M 1 0.078ql 20.078 0.352 1.220.0395kN m最大负弯矩：M max M B0.105ql 20.105 0.352 1.220.053kN m（ 3）恒载风（吸力）载组合 : q=1.2 GB1.4 QB=1.2 0.025 0.415 1.4 （ -0.585 ） 0.415=-0.327kN/m最大正弯矩：M maxM B0.105ql 20.105

9、( 0.327) 1.220.049kN m最大负弯矩：M max M 1 0.078ql 20.078 ( 0.327) 1.220.038kN m（4）恒载检修荷载组合检修荷载设计值： 1.0 0.415 1.4=0.581 kN恒荷载设计值：0.025 0.415 1.2=0.012 kN/m最大正弯矩：M max 1M 10.078ql 20.078 0.0121.220.0013kN mM max 2M 10.2Fer l0.2 0.5811.20.139kN mM=Mmax1Mmax2=0.0013 0.139=0.1403 kNm最大负弯矩：MMmax 1M B0.105ql 2

10、0.105 0.012 1.220.0018kN mmax 2M B0.1Fer l0.1 0.581 1.20.070 kN mM=Mmax1Mmax2=0.0718 kNm.3截面验算：（1）强度验算：先按全截面有效初步验算， 由上内力分析知， 风荷载参与组合时截面 1、B 处应力最大，对检修荷载参与组合单独列出：1 处最大应力：（拉应力为正） 恒载雪载组合M xmax0.044 10622maxWef1.97 1042.2N / mm f180N / mmMxmax0.044 1062f2maxWef0.52 1048.5N / mm180N / mm 恒载风（吸力）载组合maxM xm

11、ax0.038 1061.93N / mm2f 180N / mm2Wef1.97 104Mxmax0.038 1062f2maxWef0.52 1047.3N /mm180N/ mm 恒载检修荷载组合M xmax0.1403 1062f2maxWef1.97 1047.1N / mm180N / mmMxmax0.1403 10622maxWef0.52 10427.0N / mmf 180N / mmB 处最大应力：（拉应力为正） 恒载雪载组合M xmax0.059 10622maxWef1.97 1043.0N / mmf 180N/ mmM xmax0.059 10622maxWef0

12、.52 10411.3N / mm f180N / mm. 恒载风（吸力）载组合M xmax0.049 1062f2maxWef1.97 1042.5N / mm180N / mmM xmax0.049 1062f2maxWef0.52 1049.4N / mm180N / mm 恒载检修荷载组合M xmax0.0718 1062f2maxWef1.97 1043.6N / mm180N / mmM xmax0.0718 1062f2maxWef0.52 10413.8N / mm180N/ mm（2）按下式验算受压板件宽厚比： （压应力为正）腹板验算宽厚比：h100tmax1 处：maxmi

13、n27 ( 7.3)1.27max27（ max在卷边处）2=38 N/mmh6510010038t72118.60.9max27B 处：maxmin9.4 ( 13.8)2.47max9.4（ max在卷边处）.2=47 N/mmh657210010047223.6t0.99.4max腹板宽厚比验算满足，即腹板板件全截面有效。翼板验算有效宽厚比：沿底板受压区中间有2 道加劲，取b1=（415-40）/3=125mm，按两边支承均匀受压板件计算：1 处：在以上荷载组合中，截面全部有效，只验算风吸力参与组合。 =1.93 N/mm2 60 N/mm2b1/t=125/0.9=139 130截面部

14、分有效，按下式计算：翼板有效截面：b2=1300.9=117mm(65/415 铝镁锰屋面板截面 )I x = 295586mm4ix = 23.1 mm 4.I y = 12783342 mm4i y = 151.8 mm 42A=555mmm43Wx1 = 0.52 10 mm43W = 1.97 10 mmx2截面最大压应力为：M xmax0.044 10622maxWef1.97 1042.23N / mmf 180N/ mm有效宽厚比为：b2/t=100满足。B处：在以上荷载组合中，取压应力最大的组合，及雪荷载参与组合。=5.0 N/mm2 60 N/mm2b1/t=125/0.9=

15、138130截面部分有效，按下式计算：翼板有效截面同上：b2=1300.81=105.3mmI x= 0.306410 mmy =15mm0Wx1= 0.524310 mmWx2= 1.974310 mm截面最大压应力为：.Mxmax0.047 10622max1.97 1042.4N/ mmf 180N/ mmWef有效宽厚比为：b2/t=130满足。（3）按有效截面复合验算强度：1 处，由内力分析知，在检修荷载参与组合下，截面强度最大，此时有：M xmax0.1403 10622maxWef1.97 1047.1N / mm f180N / mmmaxMxmax0.1403 10627.0

16、N / mm2f 180N / mm2Wef0.52 1041 处按有效截面复合验算强度满足。B 处，由内力分析知，在雪荷载参与组合下，截面强度最大，此时有：M xmax0.059 10622maxWef1.97 1043.0N / mmf 180N/ mmM xmax0.059 10622maxWef0.52 10411.3N / mm f180N / mmB 处按有效截面复合验算强度满足。（4）按有效截面验算挠度： 恒载活荷载组合 :荷载标准值：q= 0.025 0.415 0.65 0.415=0.28 kN/m挠度 :.ql 4f10.644100EI0.6440.281200 410

17、069000295586l12000.183mm6mm200200 恒载风（压力）载组合荷载标准值：q=GBQB=0.025 0.415 0.585 0.415=0.253 kN/m挠度 :f10.644ql 4100 EI0.6440.2531200410069000295586l12000.17mm6mm200200 恒载检修荷载组合荷载标准值：自重 :q=0.025 kN/m集中荷载：F=1.0 kN挠度 :自重产生的挠度：.ql 4f10.644100EI0.6440.0251200410069000295586l12000.016mm6mm200200集中荷载产生的挠度：f111.456Fl 3100 EI1.4561.012003100690002955861.2mml6mm200f f1f110.016 1.2 1.216mml6mm200挠度验算满足要求。结论：综上，南京奥林匹克体育中心网球中心屋面板采用本合金屋面板，受力满足要求。.