屋面板受力計(jì)算書

..第一章屋面板受力分析〔65/415鋁鎂錳合金板65/450鍍鋁鋅壓型鋼板受力計(jì)算總則1．設(shè)計(jì)依據(jù)〔1甲方提出的要求：XX龍江體育中心建設(shè)經(jīng)營(yíng)管理提供的"招標(biāo)文件"及"招標(biāo)質(zhì)疑回復(fù)"〔2有關(guān)的規(guī)范規(guī)程：《金屬屋面工程技術(shù)規(guī)范》〔JGJ102-96《冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》〔GBJ18-87《壓型金屬板設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》〔YBJ216-88《模壓金屬板設(shè)計(jì)和建造規(guī)范》<YBJ216>《鋁材和鋁合金模壓板》<GB6891-86>《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》<GB1597>《鋁合金建筑型材》<GB/T5237-2000>《鋁及鋁合金軋制板材》<GB/T3880-97>《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》〔GB50009-2001《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔GB50017-2002《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》〔GB50011-2001《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》〔GB50205-2001《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》〔GBJ16-87〔2001版；《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》〔GB50045-95<2001版>2．設(shè)計(jì)荷載：〔1恒載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面板〔含避雷系統(tǒng)自重:0.025/m2〔2活載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5kN/m2〔3雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.65kN/m2〔4風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓:0.45kN/m2高度變化系數(shù)：μz=1.184〔h≈17mμz=1.084〔h≈13m風(fēng)載體型系數(shù),計(jì)算點(diǎn)統(tǒng)一取：-1.3風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值：-0.585kN/m23．設(shè)計(jì)原則：〔1結(jié)構(gòu)要求：首先滿足建筑、結(jié)構(gòu)使用功能要求?！?功能要求:考慮結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、合理,安全可靠。〔3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論：按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)截面?！?結(jié)構(gòu)計(jì)算模型：考慮屋面板承受豎向荷載、水平荷載,強(qiáng)度和撓度按受彎構(gòu)件計(jì)算；并考慮溫度和地震效應(yīng)的影響。強(qiáng)度和撓度按彈性五跨連續(xù)梁模型計(jì)算內(nèi)力,按薄壁構(gòu)件驗(yàn)算截面。4．設(shè)計(jì)所采用計(jì)算方法及公式:〔1荷載組合:a.當(dāng)活荷載≥雪荷載時(shí):恒荷載＋活荷載b.當(dāng)活荷載<雪荷載時(shí):恒荷載＋活荷載c．考慮風(fēng)荷載最不利組合:恒荷載＋風(fēng)荷載d．考慮檢修荷載組合：恒荷載＋檢修荷載〔2內(nèi)力分析:1.21.2m1.2m1.2m1.2m1.2m1.2m支座支承點(diǎn)屋面板計(jì)算簡(jiǎn)圖0.415mAAer支座支承點(diǎn)1.2m1.2m1.2mABCCB1122332211計(jì)算單元計(jì)算單元112233BCCF集中力作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖2211BA1.2mq0.415mAAer支座支承點(diǎn)1.2m1.2m1.2mABCCB1122332211計(jì)算單元計(jì)算單元112233BCCF集中力作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖2211BA1.2mq計(jì)算單元及計(jì)算簡(jiǎn)圖：取一板寬作為計(jì)算單元,見上圖：均布荷載下的內(nèi)力計(jì)算：集中荷載下的內(nèi)力計(jì)算：〔3壓型鋼板上集中荷載按下式換算成線荷載：式中：bp1——壓型鋼板的波距,對(duì)此板取bp1=bF——集中荷載qre——折算線荷載η——折算線荷載系數(shù),取η=0.5〔4截面驗(yàn)算:按下式驗(yàn)算彎曲強(qiáng)度：按下式驗(yàn)算板件寬厚比：對(duì)翼緣板按兩邊支承板件驗(yàn)算有效寬厚比；對(duì)腹板按一邊支承一邊卷邊板件驗(yàn)算寬厚比。按下式驗(yàn)算撓度：均布荷載作用：集中荷載作用：5．截面參數(shù)：選用鋁鎂錳合金板屋面,其截面參數(shù)如下：截面高：h=65mm截面寬：B=415mm板厚：t=0.9mm理論重量：1.27kg/m<65/415鋁鎂錳屋面板截面>Ix=295586mm4ix=23.1mm4Iy=12783342mm4iy=151.8mm4A=555mmm2截面慣性矩：Ix=0.296×106mm4ix=23.1mmy0=15mm截面抵抗矩：Wx1=0.52×104mm3Wx2=1.97×104mm3鋼材鋼號(hào)：鋁f=180.N/mm2fu=230～280N/mm2E=69×103N/mm2屋面板受力分析與計(jì)算1．荷載取值：風(fēng)荷載考慮風(fēng)力參與組合為最不利組合,風(fēng)荷載按滿跨布置。恒載標(biāo)準(zhǔn)值：屋面板＋避雷系統(tǒng)自重：0.025kN/m2風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：-0.585kN/m2雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.65kN/m2檢修荷載標(biāo)準(zhǔn)值：1.0kN/m2．內(nèi)力計(jì)算：〔1恒載＋雪荷載組合:q=1.2×G×B＋1.4×Q×B=1.2×0.025×0.415＋1.4×0.65×0.415=0.39kN/m最大正彎矩：最大負(fù)彎矩：〔2恒載＋風(fēng)〔壓力載組合:q=1.2×G×B＋1.4×Q×B=1.2×0.025×0.415＋1.4×0.585×0.415=0.352kN/m最大正彎矩：最大負(fù)彎矩：〔3恒載＋風(fēng)〔吸力載組合:q=1.2×G×B＋1.4×Q×B=1.2×0.025×0.415＋1.4×〔-0.585×0.415=-0.327kN/m最大正彎矩：最大負(fù)彎矩：〔4恒載＋檢修荷載組合檢修荷載設(shè)計(jì)值：1.0×0.415×1.4=0.581kN恒荷載設(shè)計(jì)值：0.025×0.415×1.2=0.012kN/m最大正彎矩：M=Mmax1＋Mmax2=0.0013＋0.139=0.1403kN·m最大負(fù)彎矩：M=Mmax1＋Mmax2==－0.0718kN·m3．截面驗(yàn)算：〔1強(qiáng)度驗(yàn)算：先按全截面有效初步驗(yàn)算,由上內(nèi)力分析知,風(fēng)荷載參與組合時(shí)截面1、B處應(yīng)力最大,對(duì)檢修荷載參與組合單獨(dú)列出：1處最大應(yīng)力：〔拉應(yīng)力為正=1\*GB3①恒載＋雪載組合=2\*GB3②恒載＋風(fēng)〔吸力載組合=3\*GB3③恒載＋檢修荷載組合B處最大應(yīng)力：〔拉應(yīng)力為正=1\*GB3①恒載＋雪載組合=2\*GB3②恒載＋風(fēng)〔吸力載組合=3\*GB3③恒載＋檢修荷載組合〔2按下式驗(yàn)算受壓板件寬厚比：〔壓應(yīng)力為正腹板驗(yàn)算寬厚比：1處：〔σmax在卷邊處ξ=38N/mm2B處：〔σmax在卷邊處ξ=47N/mm2腹板寬厚比驗(yàn)算滿足,即腹板板件全截面有效。翼板驗(yàn)算有效寬厚比：沿底板受壓區(qū)中間有2道加勁,取b1=〔415-40/3=125mm,按兩邊支承均勻受壓板件計(jì)算：1處：在以上荷載組合中,截面全部有效,只驗(yàn)算風(fēng)吸力參與組合。σ=1.93N/mm2<60N/mm2b1/t=125/0.9=139＞130截面部分有效,按下式計(jì)算：翼板有效截面：b2=130×0.9=117mm<65/415鋁鎂錳屋面板截面>Ix=295586mm4ix=23.1mm4Iy=12783342mm4iy=151.8mm4A=555mmm2Wx1=0.52×104mm3Wx2=1.97×104mm3截面最大壓應(yīng)力為：有效寬厚比為：b2/t=100滿足。B處：在以上荷載組合中,取壓應(yīng)力最大的組合,及雪荷載參與組合。σ=5.0N/mm2<60N/mm2b1/t=125/0.9=138＞130截面部分有效,按下式計(jì)算：翼板有效截面同上：b2=130×0.81=105.3mmIx=0.30×106mm4y0=15mmWx1=0.52×104mm3Wx2=1.97×104mm3截面最大壓應(yīng)力為：有效寬厚比為：b2/t=130滿足?！?按有效截面復(fù)合驗(yàn)算強(qiáng)度：1處,由內(nèi)力分析知,在檢修荷載參與組合下,截面強(qiáng)度最大,此時(shí)有：1處按有效截面復(fù)合驗(yàn)算強(qiáng)度滿足。B處,由內(nèi)力分析知,在雪荷載參與組合下,截面強(qiáng)度最大,此時(shí)有：B處按有效截面復(fù)合驗(yàn)算強(qiáng)度滿足。〔4按有效截面驗(yàn)算撓度：①恒載＋活荷載組合:荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=0.025×0.415＋0.65×0.415=0.28kN/m撓度:②恒載＋風(fēng)〔壓力載組合荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q=G×B＋Q×B=0.025×0.415＋0.585×0.415=0.253kN/m撓度:③恒載