温室结构计算实例

1、结构计算实例门式刚架连栋温室结构计算三连跨玻璃温室，钢架跨度8m,开间3m,柱高3m,屋面及四周覆盖材料为5mm厚浮法平板玻璃。钢架立柱和梁均采用100mme80mme3mm矩形钢管，屋面楝条间距1.1m,楝条采用内卷边C型钢60mme40mme15mme2.5mm,设计基本雪压0.3kN/m2,基本风压0.35kN/m2。试对结构立柱、横梁和楝条三种主要构件分别进行验算。对于温室屋面，可以忽略铝合金与玻璃重量的差异，近似视为全玻璃覆盖。图5.3.4荷载计算简图钢结构自重：5=0.06+0.0098=0.132(kN/m2)q1=0.1323=0.396(kN/m)屋面外覆盖材料自重：g2=0

2、.125kN/m2q2=0.1253=0.375kN/m雪荷载雪荷载计算公式为：Sk=S0Ct体均匀雪荷载：体=1.0,Ct=0.6Sk1=0.30.6.0=0.18(kN/m2)q3=0.183=0.54(kN/m)不均匀雪载：Ct=0.6,秘较大值取1.4,较小值为0.942、Sk2=0.30.6.4=0.252(kN/m2)2、Sk3=0.30.60.94=0.169(kN/m2)q4=0.2523=0.756(kN/m)q5=0.1693=0.507(kN/m)施工荷载集中力作用在温室屋脊上，大小为Q1=1kN。风荷载考虑两种风向，即平行于屋脊方向和垂直于屋脊方向，其风荷载体型系数和荷

3、载分布见图5.3.4。本例中忽略风压高度变化系数和风荷载内部压力系数，因此风荷载标准值计算式为:Wk=w0步垂直于屋脊方向:W1=0.350.83.0=0.84(kN/m)W2=0.350.143.0=0.147(kN/m)W3=0.35X(-0.5)X3.0=-0.525(kN/m)W4=0.35X(-0.4)X3.0=-0.42(kN/m)平行于屋脊方向：W5=0.35X(-0.7)X3.0=-0.735(kN/m)荷载组合在本例中，考虑四种最不利荷载组合：恒载+雪载(均匀)+施工荷载；恒载+雪载(不均匀)+施工荷载；恒载+风载(平行屋脊方向)；恒载+风载(垂直于屋脊方向)。(3)内力分析

4、采用结构计算软件分别计算上述四种荷载组合工况下杆件内力，如图5.3.5图5.3.8。根据以上内力图，可以看出对于横梁，最不利荷载组合为组合工况，对应的弯矩M=3.857kNm,轴力为N=11.35kN;对于立柱，最不利荷载组合为组合，对应轴力为N=-15.39kN。图5.3.5荷载组合工况下内力图-7.08aM:kN?m图5.3.6荷载组合工况下内力图图5.3.8荷载组合工况下内力图(4)截面计算横梁强度横梁截面特性(图5.3.9)如下:2A=864mmIx=977832mm4,Iy=517752mm4ix=33.6415mm,iy=24.4796mm图5.3.9横梁截面示意图33Wx=217

5、29.6mm3,Wy=17258.4mm3Wx11.351038643.8571061.0521729.6一2、一2=182.2(N/mm)3=8.8,=8.8103/33.6415=261.65,查表得=0.117。3N15.3910/2、/2、a=一=151.25(N/mm)205(N/mm)A0.117864满足稳定性要求。2.楝条计算在本例中楝条在x轴和y轴方向均按简支梁考虑。楝条为薄壁卷边80mm40mm15mmSin26.6o=0.2343(kN/m)qy=qcosa=0.5238Cos26.6o=0.4685(kN/m)Mx=0.125qy|2=0.1250.4685X32=0.

6、5271(kNm)My=0.125qx|2=0.1250.2343X32=0.2636(kNm)(2)强度计算截面特性为：A=347mm2Ix=34160mm4,ix=31.4mm,Wx=8540mm3Iy=7790mm4,iy=15.0mm,Wy=5360mm3根据截面尺寸，按冷弯薄壁型钢结构技术规范对截面有效性的计算方法，由40/2=20,h/t=80/2=40,按照产200N/mn2,查得有效宽厚比分别为20和30,楝条b/t=因此应考虑截面的有效性。为简化计算，将截面抵抗矩统一取0.9的折减系数。Wnx=0.98540=7686(mm3),Wny=0.95360=4824(mm3)MxMy0.52711060.263610622、仃=x+-=+=123.2(N/mm)205(N/mm)WnxW1y76864824满足强度要求。(3)刚度计算楝条线荷载标准值为:qk=1.0(0.125米1+0.068)+1.0M.10.18=0.4035(kN/m),.y,4_45qkyl50.403530004cos26.6=X384EIx384320610341