冷弯薄壁型钢结构檩条计算.docx

第一节风荷载最大处檩条计算
一.设计资料
采用规范：
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002》
《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002》
檩条间距为1m；
檩条的跨度为4.38m；
檩条截面采用：C-300*80*25*2.5-Q235；
以下为截面的基本参数：
A(cm2)=9.73 e0(cm)=5.11
Ix(cm4)=703.76 ix(cm)=8.5
Wx(cm3)=63.98
Iy(cm4)=68.66 iy(cm)=2.66
Wy1(cm3)=33.11
Wy2(cm3)=12.65 It(cm4)=0.2028 Iw(cm6)=6351.05
没有布置拉条；
屋面的坡度角为36度；
净截面折减系数为0.98；
屋面板不能阻止檩条上翼缘的侧向失稳；
能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性；
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(L1)、施工活载工况(L2)、风载工况(W)；
强度验算时考虑以下荷载工况组合：
1.2D+1.4L1
1.35D+0.98L1
1.2D+1.4L2
稳定验算时考虑以下荷载工况组合：
1.2D+1.4L1
1.2D+1.4L1+0.84W
1.2D+0.98L1+1.4W
1.35D+0.98L1
D+1.4W
挠度验算时考虑以下荷载工况组合：
D+L1
D+W
恒载： 面板自重:0.2kN/m2
自动考虑檩条自重；
活载： 屋面活载:0.5kN/m2
施工活载:作用于跨中点1kN
风载： 基本风压:5.46kN/m2
体型系数-1，风压高度变化系数1
风振系数为1；风压综合调整系数1；
风载标准值：-1×1×1×1×5.46=-5.46kN/m2
三.验算结果一览
验算项验算工况结果限值是否通过
受弯强度1.2D+1.4L1149.265216.799通过
整稳1.2D+1.4L1153.278216.799通过
挠度D+W17.305429.2通过
2轴长细比-164.662200通过
3轴长细比-51.5294200通过
四.受弯强度验算
最不利工况为：1.2D+1.4L1
最不利截面位于，离开首端2190mm
绕3轴弯矩：M3=2.001kN·m
绕2轴弯矩：M2=1.455kN·m
计算当前受力下有效截面：
毛截面应力计算
σ1=2.001/63.98×1000-(1.455)/33.11×1000=-12.655N/mm2（上翼缘支承边）
σ2=2.001/63.98×1000+(1.455)/12.65×1000=146.279N/mm2（上翼缘卷边边）
σ3=-(2.001)/63.98×1000-(1.455)/33.11×1000=-75.217N/mm2（下翼缘支承边）
σ4=-(2.001)/63.98×1000+(1.455)/12.65×1000=83.717N/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=-12.655N/mm2
非支承边应力：σ2=146.279N/mm2
较大的应力：σmax=146.279N/mm2
较小的应力：σmin=-12.655N/mm2
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=-12.655/146.279=-0.08651
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+0.045ψ2=1.15-0.22×-0.08651+0.045×-0.086512=1.169
计算下翼缘板件受压稳定系数k
支承边应力：σ1=-75.217N/mm2
非支承边应力：σ2=83.717N/mm2
较大的应力：σmax=83.717N/mm2
较小的应力：σmin=-75.217N/mm2
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=-75.217/83.717=-0.8985
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+0.045ψ2=1.15-0.22×-0.8985+0.045×-0.89852=1.384
计算腹板板件受压稳定系数k
第一点应力：σ1=-75.217N/mm2
第二点应力：σ2=-12.655N/mm2
全部受拉，不计算板件受压稳定系数
计算σ1
构件受弯
上翼缘σ1=146.279N/mm2
下翼缘σ1=83.717N/mm2
腹板σ1=-12.