发一个屋檩计算书

屋檩计算书

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一. 设计资料
采用规范：
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS 102:2002》
《冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB 50018-2002》
檩条采用C-200*70*20*2截面，材料为Q235；
檩条跨度为6m，檩条间距为1.5m；
跨度中等间距的布置2道拉条；
屋面的坡度角为5.71度；
檩条按简支构件模型计算；
净截面折减系数为0.98；
屋面板能阻止檩条的侧向失稳；

二. 截面参数
A(cm2)=7.27 e0(cm)=4.96
Ix(cm4)=440.04 ix(cm)=7.78
Wx(cm3)=44
Iy(cm4)=46.7 iy(cm)=2.54
Wy1(cm3)=23.32
Wy2(cm3)=9.35 It(cm4)=0.0969 Iw(cm6)=3672.33

三. 荷载标准值
恒载： 面板自重: 0.3kN/m2
檩条自重: 0.05707kN/m
活载： 屋面活载: 0.5kN/m2
风载： 基本风压: 0.55kN/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：-1.15×1×1×1.05×0.55=-0.6641kN/m2；

四. 截面内力标准值
恒载： qd=0.3×1.5+0.05707=0.5071kN/m
Mdx=0.125×0.5071×cos(5.71)×6×6=2.27kN•m
Mdy=-0.1×0.5071×sin(5.71)×(6/(2+1))2=-0.02018kN•m
活载： ql=0.5×1.5=0.75kN/m
Mlx=0.125×0.75×cos(5.71)×6×6=3.358kN•m
Mly=-0.1×0.75×sin(5.71)×(6/(2+1))2=-0.02985kN•m
风载： qw=-0.6641×1.5=-0.9962kN/m
Mw=0.125×-0.9962×6×6=-4.483kN•m

五. 强度校核
工况：1.2D+1.4L(活)
Mx=1.2×2.27+1.4×3.358=7.426kN•m
My=1.2×-0.02018+1.4×-0.02985=-0.066kN•m

工况：1.2D+1.4L(活)

计算有效截面：
毛截面应力计算
σ1=7.426/44×1000+(0.066)/23.32×1000=171.606N/mm2（上翼缘支承边）
σ2=7.426/44×1000-(0.066)/9.35×1000=161.717N/mm2（上翼缘卷边边）
σ3=-(7.426)/44×1000+(0.066)/23.32×1000=-165.946N/mm2（下翼缘支承边）
σ4=-(7.426)/44×1000-(0.066)/9.35×1000=-175.835N/mm2（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=171.606N/mm2
非支承边应力：σ2=161.717N/mm2
较大的应力：σmax=171.606N/mm2
较小的应力：σmin=161.717N/mm2
较大的应力出现在支承边
压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=161.717/171.606=0.9424
部分加劲板件，较大应力出现在支承边，ψ≥-1时，k=5.89-11.59ψ+6.68ψ2=5.89-11.59×0.9424+6.68×0.94242=0.9002
计算下翼缘板件受压稳定系数k
支承边应力：σ1=-165.946N/mm2
非支承边应力：σ2=-175.835N/mm2
全部受拉，不计算板件受压稳定系数
计算腹板板件受压稳定系数k
第一点应力：σ1=-165.946N/mm2
第二点应力：σ2=171.606N/mm2
较大的应力：σmax=171.606N/mm2
较小的应力：σmin=-165.946N/mm2
压应力分布不均匀系数：ψ=σmin/σmax=-165.946/171.606=-0.967
加劲板件，0≥ψ≥-1时，k=7.8-6.29ψ+9.78ψ2=7.8-6.29×-0.967+9.78×-0.9672=23.028
计算σ1
构件受弯
上翼缘σ1=171.606N/mm2
下翼缘σ1=-165.946N/mm2
腹板σ1=171.606N/mm2
计算上翼缘板件有效宽度
ξ=200/70×(0.9002/23.028)0.5=0.5649
ξ≦1.1，故k1=1/(0.5649)0.5=1.331
ψ=0.9424>0，故
α=1.15-0.15×0.9424=1.009
Bc=70
ρ=(205×1.331×0.9002/171.606)0.5=1.196
B/t=70/2=35
αρ=1.009×1.196=1.206
18αρ < B/t < 38αρ，有效宽度Be=[(21.8×1.206/35)0.5-0.1]×70=53.681
故扣除宽度为Bd=70-53.681=16.319
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0.4×53.681+16.319/2=21.472mm处
计算下翼缘板件有效宽度
全部受拉，全部板件有效。
计算腹板板件有效宽度
ξ=70/200×(23.028/0.9002)0.5=1.77
ξ>1.1，故k1=0.11+0.93/(1.77-0.05)2=0.4243
ψ=-0.967<0，故
α=1.15
Bc=200/[1-(-0.967)]=101.677
ρ=(205×0.4243×23.028/171.606)0.5=3.416
B/t=200/2=100
αρ=1.15×3.416=3.929
18αρ < B/t < 38αρ，有效宽度Be=[(21.8×3.929/100)0.5-0.1]×101.677=83.93
故扣除宽度为Bd=101.677-83.93=17.747
对加劲板件，ψ<0同时较大压应力位于第二点，故扣除板件的中心位于200-101.677+0.6×83.93+17.747/2=157.555mm处
扣除失效板件，计算可知
Wex=39.684cm3
Wey1=22.64cm3
Wey2=9.077cm3
Ae=6.589cm2
考虑净截面折减：
Wenx=38.891cm3
Weny1=22.187cm3
Weny2=8.896cm3
Aen=6.457cm2
σ1=7.426/38.891×103+(0.066)/22.187×103=193.924N/mm2
σ2=7.426/38.891×103-(0.066)/8.896×103=183.53N/mm2
σ3=-(7.426)/38.891×103+(0.066)/22.187×103=-187.975N/mm2
σ4=-(7.426)/38.891×103-(0.066)/8.896×103=-198.369N/mm2
198.369≤205，合格！