连续屋檩计算书

连续屋檩计算书====================================================================计算软件： TSZ结构设计系列软件TS-MTS2021Ver6.8.0.0计算时间： 2022年12月21日17:11:24====================================================================一.设计资料采用规范：《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002连续檩条的跨数为8跨，檩条间距为1.5m；各跨的参数如下：第1跨：跨度600mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15第2跨：跨度6500mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15第3跨：跨度6000mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15第4～6跨：跨度5000mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15第7跨：跨度6000mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15第8跨：跨度600mm，拉条1根采用截面180×70×20×2.5-Q355，截面基本参数如下：A(cm^2)=8.48e0(cm)=5.1Ix(cm^4)=420.2ix(cm)=7.04Wx(cm^3)=46.69Iy(cm^4)=54.42iy(cm)=2.53Wy1(cm^3)=25.82Wy2(cm^3)=11.12It(cm^4)=0.177Iw(cm^6)=3492.15各跨的参数列表如下：跨序号跨度左搭接长度右搭接长度截面类型第1跨600300300180×70×20×2.5-Q355第2跨6500300300180×70×20×2.5-Q355第3跨6000300300180×70×20×2.5-Q355第4跨5000300300180×70×20×2.5-Q355第5跨5000300300180×70×20×2.5-Q355第6跨5000300300180×70×20×2.5-Q355第7跨6000300300180×70×20×2.5-Q355第8跨600300300180×70×20×2.5-Q355支座处双檩条的刚度折减系数为：0.5；支座处双檩条的弯矩调幅系数：0.9；屋面的坡度角为14.036度；净截面折减系数为0.98；屋面板能阻止檩条的侧向失稳；不能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性；不考虑活荷载不利布置；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(L)、风吸力工况(W1)、风压力工况(W2)；强度验算时考虑以下荷载工况组合：1.30D+1.50L1.30D+1.50L+0.90W21.30D+1.05L+1.50W21.00D+1.50W1稳定验算时考虑以下荷载工况组合：1.30D+1.50L1.30D+1.50L+0.90W11.30D+1.05L+1.50W11.00D+1.50W1挠度验算时考虑以下荷载工况组合：1.00D+1.00L1.00D+1.00W11.00D+1.00W2恒载：面板自重:0.2kN/m^2自动考虑檩条自重；活载：屋面活载:0.5kN/m^2左边缘的宽度为：600mm右边缘的宽度为：600mm风载：基本风压:0.4kN/m^2阵风系数1.7；风压高度变化系数1；中间风载体型系数(吸力)(-0.981),边缘风载体型系数(吸力)(-0.981)；中间风载体型系数(压力)0.881,边缘风载体型系数(压力)0.881；中间风吸力标准值W1：1.7×1×(-0.981)×0.4=(-0.667)kN/m^2；边缘风吸力标准值W1：1.7×1×(-0.981)×0.4=(-0.667)kN/m^2；中间风压力标准值W2：1.7×1×0.881×0.4=0.599kN/m^2；边缘风压力标准值W2：1.7×1×0.881×0.4=0.599kN/m^2；三.验算结果一览整体验算结果输出验算项验算工况结果限值是否通过受弯强度1.30D+1.05L+1.50W2199.38300通过y轴受剪强度1.30D+1.05L+1.50W249.0445175通过整体稳定性1.30D+1.50L159.709317.158通过挠度1.00D+1.00W28.5469143.3333通过Y轴长细比-128.458200通过X轴长细比-92.3295200通过按跨验算结果输出跨序号受弯强度受剪强度挠度整稳第1跨177.84(300)49.04(175)0.09(43.33)-第2跨199.37(300)29.14(175)8.54(43.33)-第3跨199.37(300)27.99(175)5.28(43.33)-第4跨134.73(300)22.84(175)1.81(43.33)-第5跨108.63(300)22.18(175)2.96(43.33)-第6跨147.22(300)23.32(175)1.5(43.33)-第7跨155.61(300)26.67(175)6.88(43.33)-第8跨155.6(300)43.84(175)0.08(43.33)-四.强度验算1受弯强度验算最不利工况为：1.30D+1.05L+1.50W2最不利截面位于第2跨尾端绕x'轴弯矩：Mx'=(-8.563)kN·m绕y'轴弯矩：My'=(-0.221)kN·m计算当前受力下有效截面：Wx'=Wx=46.69cm3Wy1'=Wy1=25.82cm3Wy2'=Wy2=11.12cm3毛截面应力计算σ1=(-8.563)/46.69×1000-((-0.221))/25.82×1000=(-174.822)N/mm^2（上翼缘支承边）σ2=(-8.563)/46.69×1000+((-0.221))/11.12×1000=(-203.301)N/mm^2（上翼缘卷边边）σ3=-((-8.563))/46.69×1000-((-0.221))/25.82×1000=191.968N/mm^2（下翼缘支承边）σ4=-((-8.563))/46.69×1000+((-0.221))/11.12×1000=163.49N/mm^2（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：σ1=(-174.822)N/mm^2非支承边应力：σ2=(-203.301)N/mm^2全部受拉，不计算板件受压稳定系数计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力：σ1=191.968N/mm^2非支承边应力：σ2=163.49N/mm^2较大的应力：σmax=191.968N/mm^2较小的应力：σmin=163.49N/mm^2较大的应力出现在支承边压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=163.49/191.968=0.852部分加劲板件，较大应力出现在支承边，ψ≥-1时，k=5.89-11.59ψ+6.68ψ^2=5.89-11.59×0.852+6.68×0.852^2=0.864计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力：σ1=191.968N/mm^2第二点应力：σ2=(-174.822)N/mm^2较大的应力：σmax=191.968N/mm^2较小的应力：σmin=(-174.822)N/mm^2压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=(-174.822)/191.968=(-0.911)加劲板件，0≥ψ≥-1时，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ^2=7.8-6.29×(-0.911)+9.78×(-0.911)^2=21.639计算σ1构件受弯上翼缘σ1=(-174.822)N/mm^2下翼缘σ1=191.968N/mm^2腹板σ1=191.968N/mm^2计算上翼缘板件有效宽度全部受拉，全部板件有效。计算下翼缘板件有效宽度ξ=180/70×(0.864/21.639)^0.5=0.514ξ≦1.1，故k1=1/(0.514)^0.5=1.395ψ=0.852>0，故α=1.15-0.15×0.852=1.022Bc=70ρ=(205×1.395×0.864/191.968)^0.5=1.135B/t=70/2.5=28αρ=1.022×1.135=1.1618αρ<B/t<38αρ，有效宽度Be=[(21.8×1.16/28)^0.5-0.1]×70=59.524故扣除宽度为Bd=70-59.524=10.476对部分加劲板件，较大压应力位于支承边，故扣除板件的中心位于0.4×59.524+10.476/2=23.809mm处计算腹板板件有效宽度ξ=70/180×(21.639/0.864)^0.5=1.946ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(1.946-0.05)^2=0.369ψ=(-0.911)<0，故α=1.15Bc=180/[1-((-0.911))]=94.207ρ=(205×0.369×21.639/191.968)^0.5=2.919B/t=180/2.5=72αρ=1.15×2.919=3.35718αρ<B/t<38αρ，有效宽度Be=[(21.8×3.357/72)^0.5-0.1]×94.207=85.558故扣除宽度为Bd=94.207-85.558=8.649对加劲板件，ψ<0同时较大压应力位于第一点，故扣除板件的中心位于0.4×85.558+8.649/2=38.548mm处扣除失效板件，计算可知Wex'=43.823cm^3Wey'=25.395cm^3Ae=8.002cm^2考虑净截面折减：Wenx'=0.98×43.823=42.947cm^3Mx'/Wenx'=(-8.563)/42.947×103=(-199.38)N/mm^2199.38≤300，合格！2y轴受剪强度验算最不利工况为：1.30D+1.05L+1.50W2最不利截面位于第1跨尾端y'向剪力：Vy'=14.305kN腹板平面内剪力设计值Vy'max=Vy'=14.305kN3×Vy'max/(2h0×t)=3×Vy'max/[2(H-Tf1-Tf2-2×Rw)×t]=3×14304.66/[2×(180-2.5-2.5-2×0)×2.5]=49.045N/mm^249.045≤175，合格！五.整体稳定性验算最不利工况为：1.30D+1.50L区段内最大内力为：绕x轴弯矩：Mx=(-4.884)kN·m绕y轴弯矩：My=0.211kN·m计算当前受力下有效截面：对截面主轴x、y轴的截面模量：Wx=46.69cm3Wy1=25.82cm3Wy2=11.12cm3毛截面应力计算σ1=(-4.884)/46.69×1000-(0.211)/25.82×1000=(-112.792)N/mm^2（上翼缘支承边）σ2=(-4.884)/46.69×1000+(0.211)/11.12×1000=(-85.628)N/mm^2（上翼缘卷边边）σ3=-((-4.884))/46.69×1000-(0.211)/25.82×1000=96.438N/mm^2（下翼缘支承边）σ4=-((-4.884))/46.69×1000+(0.211)/11.12×1000=123.602N/mm^2（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：σ1=(-112.792)N/mm^2非支承边应力：σ2=(-85.628)N/mm^2全部受拉，不计算板件受压稳定系数计算下翼缘板件受压稳定系数k支承边应力：σ1=96.438N/mm^2非支承边应力：σ2=123.602N/mm^2较大的应力：σmax=123.602N/mm^2较小的应力：σmin=96.438N/mm^2较大的应力出现在非支承边压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=96.438/123.602=0.78部分加劲板件，较大应力出现在非支承边，ψ≥-1时，k=1.15-0.22ψ+0.045ψ^2=1.15-0.22×0.78+0.045×0.78^2=1.006计算腹板板件受压稳定系数k第一点应力：σ1=96.438N/mm^2第二点应力：σ2=(-112.792)N/mm^2较大的应力：σmax=96.438N/mm^2较小的应力：σmin=(-112.792)N/mm^2压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=(-112.792)/96.438=(-1.17)在计算k时，当ψ<-1时，取ψ值为-1。加劲板件，0≥ψ≥-1时，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ^2=7.8-6.29×(-1)+9.78×(-1)^2=23.87计算σ1构件受弯上翼缘σ1=(-85.628)N/mm^2下翼缘σ1=123.602N/mm^2腹板σ1=96.438N/mm^2计算上翼缘板件有效宽度全部受拉，全部板件有效。计算下翼缘板件有效宽度ξ=180/70×(1.006/23.87)^0.5=0.528ξ≦1.1，故k1=1/(0.528)^0.5=1.376ψ=0.78>0，故α=1.15-0.15×0.78=1.033Bc=70ρ=(205×1.376×1.006/123.602)^0.5=1.515B/t=70/2.5=28αρ=1.033×1.515=1.565B/t≦18αρ，有效宽度Be=70全板件有效计算腹板板件有效宽度ξ=70/180×(23.87/1.006)^0.5=1.895ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(1.895-0.05)^2=0.383ψ=(-1.17)<0，故α=1.15Bc=180/[1-((-1.17))]=82.965ρ=(205×0.383×23.87/96.438)^0.5=4.41B/t=180/2.5=72αρ=1.15×4.41=5.072B/t≦18αρ，有效宽度Be=82.965全板件有效扣除失效板件，计算可知Wex=46.689cm^3Wey=25.82cm^3Ae=8.48cm^2考虑净截面折减：Wenx=0.98×46.689=45.755cm^3Weny1=0.98×25.82=25.304c