皇崗大舞臺屋面受力計算書

1、皇崗大舞臺金屬屋面受力計算一、構(gòu)造層說明及相關參數(shù)1、構(gòu)造層說明: 面層：0.7mm厚鋁鎂錳合金屋面板，展開寬度400mm；由不銹鋼扣件固定在支撐層上面。25/430型立邊咬合鋁、錳、鎂合金板受向下荷載時的截面參數(shù)板厚自重慣性矩跨中允許彎矩允許支 座反力連續(xù)板支座允許彎矩MB/M0Bk+RB/R0BkV1T mmGKN/m2Jef,kcm4/mMF,kKNm/m七 KN/mM0B,kKNm/mR0B,kKN/mMaxMB,kKNm/mMaxRB,kKN/m0.70.03553.91.64122.125722.0721.125/430型立邊咬合鋁、錳、鎂合金板受向上荷載時的截面參數(shù)板厚慣性矩跨中

2、允許彎矩允許支 座反力連續(xù)板支座允許彎矩M/Mo +R/R0 V1B,kB,kT mmJef,kcm4/mMF,kKNm/mR k KN/mMoB,kKNm/mRoB,kKN/mMaxMBkKNm/mMaxRB,kKN/m0.745.11.8814.81.8847.81.639.54降噪層：6mm厚通風降噪絲網(wǎng);找平層：1mm厚找平鋼板 支撐層：15-225-900型壓型鋼板;次檁條： 100 x60 x3方通檁條，橫截面積：924mm2；間距1200mm； 100 x60 x3方通檁條截面特性T(mm)G(kg/m)Ix(cm4)Wx(cm3)37.25126.2425.25主檁條：口120

3、乂80乂3方通檁條，橫截面積：1164mm2；間距3000mm； 120 x80 x3方通檁條截面特性T(mm)G(kg/m)Ix(cm4)Wx(cm3)39.14238.3839.732、計算依據(jù)：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)范(GB50018-2002)鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50017-2003)3、設計參數(shù)鋼密度：78.5 KN/m3鋁密度：27 KN/m3玻璃棉容重：0.24 KN/m3C檁條鋼材材質(zhì)為：Q235強度設計值：f(拉壓 彎) (N/mm2)f(剪)(N/mm2)fce(端面承壓)(N/mm2)215120325冷彎薄壁型鋼拉、壓、彎)設

4、計值為：205N/mm2屋面鋁板鋁合金牌號為：3004H14,抗拉強度a bN220(N/mm2)非比例伸長應力O Rpo2N170(N/mm2)T碼鋁合金牌號為6063-T5抗拉強度。bN 160(N/mm2)非比例伸長應力ON110(N/mm2)RP0.2ST5.5*35六角法蘭鉆尾釘材質(zhì)為SWRCH22A,最小破壞力矩為10Nm材料彈性模量及線脹系數(shù)：材料彈性模量E(N/mm2)鋼2.06*105鋁合金0.70*1054、荷載破壞拉力荷載為13.2KN線脹系數(shù)(10-5)12.35結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：入=1.10.005 KN/m20.08 KN/m20.04 KN/m20.05 KN/m0

5、.03 KN/m0.005 KN/m20.25 KN/m20.5 KN/m24.1、恒荷載:0.7厚25/430型立邊咬合鋁鎂錳合金屋面板0.035 KN/m26mm厚通風降噪絲網(wǎng)1mm厚找平鋼板0.5mm厚壓型鋼板100 x60 x3次檁條120 x80 x3主檁條其他連接附件合計4.2、活荷載(按不上人屋面):4.3、風荷載：按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001，計算深圳地區(qū)的風載為：50年一遇基本風壓：w0 = 0.75 kN/n2，地面粗糙類別B類，建筑物高度按 20m計算，按封閉式屋面取體形系數(shù)，4.3.1、屋面最大負風壓風荷載標準值為Wk邛和和*W0二1.69*1.25*（-

6、0.8）*0.75=-1.26kN/m24.3.2、屋面最大正風壓風荷載標準值為Wk 邛 *p *p *W0=1.69*1.25*（+0.6）*0.75=0.95kN/m2二、屋面結(jié)構(gòu)受力設計驗算：1、0.7mm厚鋁合金25/430型屋面板計算1.1、荷載計算：恒荷載：0.7厚25/430型立邊咬合鋁鎂錳合金屋面板0.035 KN/m2合計 Sgk=0.035 KN/m2活荷載：SQi=0.5 KN/m2風荷載：風壓峰值（局部風壓）所有風向角下最高正風壓風值0.95 kN/m2所有風向角下最高負風壓風值-1.26 kN/m2荷載組合：1）正向荷載設計值（受力方向向下）：控制作用的為屋面活荷載，

7、屋面荷載控制效應組合為S=v s +v s K+y u sG GK Q1 Q1 Q2 c2 Q2k二1.2*0.035+1.4*0.95+1.4*0.7*0.5=1.7 KN/m2b）負向荷載（受力方向向上）：控制作用的為屋面活荷載，屋面荷載控制效應組合為S=v S +v S K+V u SG GK Q1 Q1 Q2 c2 Q2k二0.9*0.035+1.4*（-1.26）+0=-1.73 KN/m21.2、屋面計算模型屋面板不銹鋼扣件，故屋面板的受力應為多跨連續(xù)梁的形式，為簡化計算， 在驗算中，屋面板按五跨連續(xù)進行計算，取1m的寬度進行單位寬度的驗算，在 強度驗算時，考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.

8、1，其計算模型為：q川川川川川川川山MH川川MWLLLLLM1.2.1、正向荷載下屋面板的強度和撓度的綜合驗算:a）屋面板強度驗算：屋面板跨中最大彎矩：Mf1 = 0.078q入= 0.078*1.7*1.22*1.1= 0.2 KN m1.64 KN - m滿足要求。屋面板在支座處最大彎矩：Mf2 = 0.105q入= 0.105*1.7*1.22*1.1= 0.28 KN m2.07 KN m滿足要求。屋面板中間支座反力：R1 =1.132ql 入= 1.132*1.7*1.2*1.1= 2.5 KN21.1 KN滿足要求。屋面板邊支座反力：R2 =0.394ql 入= 0.394*1.7

9、*1.2*1.1= 0.88KN12.0KN滿足要求。Mf2/M0B k+ R1/R0B k=0.28/2.12 + 2.5/572= 0.141滿足要求。b)屋面板撓度驗算：f1 =0.64ql4/100EI=0 . 64*1.6*15 004/ (100*0. 7*105*53 . 9*104 ) *1018= 0.6mmL/250 = 4.8mm滿足要求1.2.2、負向荷載下屋面板的強度和撓度的綜合驗算:a)屋面板強度驗算：屋面板跨中最大彎矩：Mfi = 0.078q入= 0.078*(-1.73)*1.22*1.1= 0.19 KN - m|MV1.88 KN m滿足要求。屋面板在支座

10、處最大彎矩：Mf2 = 0.105ql2 入= 0.105*(-1.73)*1.22*1.1= 0.29 KN - m|Mj V1.63 KN - m滿足要求。屋面板中間支座反力：R1 =1.132ql 入=1.132*(-1.73)*1.2*1.1= 2.5 KN|R1| V9.54 KN滿足要求。屋面板邊支座反力：R2 =0.394ql 入=0.394*(-1.73)*1.5*1.1= 1.12 KN|Rj V14.8 KN滿足要求。f2 B,k1 B,kM /M0 + R/R0 =0.29 /1.88 + 2.5/47.8= 0.2V1滿足要求。b）屋面板撓度驗算：f =0.64ql4/

11、100EI= 0 . 64*1.73*1.24/ (100*0 . 7*105*45.1 *104)= 0.82mmVL/250 = 4.8mm滿足要求2、次檁條驗算：2.1、屋面次檁條采用口 100 x60 x3的方通型鋼，屋面次檁條的截面特性參數(shù)如下： 100 x60 x3方通檁條截面特性T(mm)G(kg/m)37.25Ix(cm4)Wx(cm3)126.2425.25屋面次檁條通與主檁條連接在一起，根據(jù)次檁條的連接方式，確定次檁條的受力特性為簡支梁，其計算模型見下圖：川川川川川川川川川川川ZlT次檁條承受除主檁條以外的全部荷載，次檁條的受荷寬度1.2m，跨度為3.0m，次檁條承擔的屋面

12、系統(tǒng)自重為0.22KN/m2，風荷載按0.95KN/m2計。2.2、最不利荷載統(tǒng)計及組合：標準值：4=0.22 + 0.95 + 0.5X0.7 KN/m2= 1.52KN/m2設計值：q =1.2X0.22+1.4X(0.95 + 0.5X0.7) KN/m2= 2.1KN/m22.3、次檁條強度和撓度的綜合驗算：次檁條強度驗算：次檁條跨中最大彎矩：M =qW8max= 2.1X 1.2X32/8 KN - m= 2.84KN - m對應的最大應力為：b =Mm /W= 2.84X 103/25.25 N/mm2=112.2N/mm2Vf/入=186.36 N/mm2 (入為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù))

13、滿足要求。次檁條撓度驗算：次檁條跨中最大撓度：匕=5ql4/384EI= 5X 1.52X 1.2X (3X 103)4/(3 84 X 2 . 06X 105X 139X 104) mm= 6.75 mmVl/250=12mm滿足要求。3、主檁條驗算：3.1、屋面主檁條采用120 x80 x3型鋼，屋面主檁條的截面特性參數(shù)如下: 120 x80 x3方通檁條截面特性T(mm)G(kg/m)39.14Ix(cm4)Wx(cm3)238.3839.73屋面主檁條固定在屋蓋支撐鋼檁條上，檁條跨度按4m計算，受力形式為簡支梁，承受的荷載為整個屋面系統(tǒng)的荷載。其計算模型見下圖:IL主檁條承受屋面系統(tǒng)的

14、全部荷載，主檁條的受荷寬度3.0m，跨度為4m，主檁條承擔的屋面系統(tǒng)自重為0.25KN/m2，風荷載按0.95KN/m2計。3.2、最不利荷載統(tǒng)計及組合：標準值：4=0.25 + 0.95 + 0.5X0.7 KN/m2= 1.55KN/m2設計值：q =1.2X0.25+1.4X(0.95 + 0.5X0.7) KN/m2= 2.12KN/m23.3、主檁條強度和撓度的綜合驗算：a)主檁條強度驗算：主檁條跨中最大彎矩：M =qE/8= 2.12X 1.5X42/8 KN - m= 6.36KN - m對應的最大應力為：b =Mm /W= 6 . 36X 103/39 . 73 N/mm2= 160.1N/mm2Vf/入=186.36 N/mm2 (入為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù))滿足要求。b)主檁條撓度驗算：主檁條跨中最大撓度：f =5ql4/384EI max= 5X 1.55X 1.5X (4X 103)4/(3 84 X 2 . 06X 105 X 703 . 76X 104) mm=6.7mmVl/250 = 20mm滿足要求。三、屋面系統(tǒng)防雷設計普通金屬屋面的防雷處理是在屋面板上設置網(wǎng)絡狀避雷帶，這種做法影響屋面的美觀性，同時由于固定避雷帶物要在屋面板上打螺釘，增加防水隱患。根據(jù) 國家建筑物防雷設計規(guī)范(GB50057-94)第4.1.4條的規(guī)定，除第一類防