屋面板受力计算书
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第一章屋面板受力分析
(65/415铝镁锰合金板65/450镀铝锌压型钢板)
受力计算总则
1.设计依据
(1)甲方提出的要求:
南京龙江体育中心建设经营管理有限公司提供的“招标文件”及“招标质疑回复”
(2)有关的规范规程:
《金属屋面工程技术规范》(JGJ102-96)
《冷弯薄壁钢结构技术规程》(GBJ18-87)
《压型金属板设计与施工规程》(YBJ216-88)
《模压金属板设计和建造规范》(YBJ216)
《铝材和铝合金模压板》(GB6891-86)
《低合金高强度结构钢》(GB1597)
《铝合金建筑型材》(GB/T5237-2000)
《铝及铝合金轧制板材》(GB/T3880-97)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《钢结构设计规范》(GB50017-2002)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
《钢结构施工及验收规范》(GB50205-2001)
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)(2001版);
《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)(2001版)
2.设计荷载:
(1)恒载标准值:
屋面板(含避雷系统)自重: 0.025/m2
(2)活载标准值:0.5kN/m2
(3)雪荷载标准值:0.65kN/m2
(4)风荷载:
基本风压: 0.45kN/m2
高度变化系数:μz=1.184(h≈17m)μz=1.084(h≈13m)
风载体型系数,计算点统一取:-1.3
风压标准值:-0.585kN/m2 3.设计原则:
(1)结构要求:
首先满足建筑、结构使用功能要求。
(2)功能要求:
考虑结构经济、合理,安全可靠。
(3)结构设计理论:
按承载力极限状态和正常使用极限状态设计截面。
(4)结构计算模型:
考虑屋面板承受竖向荷载、水平荷载,强度和挠度按受弯构件计算;并考虑温度和地震效应的影响。强度和挠度按弹性五跨连续梁模型计算内力,按薄壁构件验算截面。
4.设计所采用计算方法及公式:
(1)荷载组合:
a. 当活荷载≥雪荷载时: 恒荷载+活荷载
b. 当活荷载<雪荷载时: 恒荷载+活荷载
c.考虑风荷载最不利组合: 恒荷载+风荷载
d.考虑检修荷载组合:恒荷载+检修荷载
(2)内力分析:
按弹性理论分析,在活荷载作用下考虑活荷载的最不利布置,在雪荷载作用下考虑满跨布置,并考虑积雪效应,检修荷考虑作用在跨
计算单元及计算简图:
取一板宽作为计算单元,见上图: 均布荷载下的内力计算:
2
1078.0ql M =
22033.0ql M =
2
3046.0ql M =
2105.0ql M B -=
2
079.0ql M C -=
集中荷载下的内力计算:
l
F M er 2.01= l
F M er B 1.0-=
1
p re b q η
= 式中:bp 1——压型钢板的波距,对此板取bp 1=b
F —— 集中荷载 q re ——折算线荷载
η——折算线荷载系数,取η=0.5
m kN b F q p re /205.1415
.00.15.01=⨯==η
(4)截面验算: 按下式验算弯曲强度:
f W M ef
x ≤=
max
max σ 按下式验算板件宽厚比:
200
100644.041l
EI ql f ≤⨯=
集中荷载作用:
200
100456.131l
EI Fl f ≤⨯=
5.截面参数:
选用铝镁锰合金板屋面,其截面参数如下:
截面高:h=65 mm 截面宽:B=415 mm 板厚:t=0.9 mm
理论重量: 1.27kg/m
(65/415铝镁锰屋面板截面)
I x = 295586mm4i x = 23.1 mm4
I y = 12783342 mm4 i y = 151.8 mm4
A=555mmm2
截面惯性矩:I x = 0.296×106 mm4
i x = 23.1 mm
y0 = 15mm
截面抵抗矩:W x1 = 0.52×104 mm3
W x2 = 1.97×104 mm3
钢材钢号:铝
f=180. N/mm 2 fu=230~280 N/mm 2 E=69×103 N/mm 2
屋面板受力分析与计算
1.荷载取值:
风荷载考虑风力参与组合为最不利组合,风荷载按满跨布置。 恒载标准值:
屋面板+避雷系统自重: 0.025 kN/m 2 风荷载标准值: -0.585 kN/m 2 雪荷载标准值: 0.65 kN/m 2 检修荷载标准值: 1.0 kN/m 2.内力计算:
(1)恒载+雪荷载组合:
q=1.2×G ×B +1.4×Q ×B
=1.2×0.025×0.415+1.4×0.65×0.415 =0.39 kN/m 最大正弯矩:
m kN ql M M ⋅=⨯⨯===044.02.139.0078.0078.0221max
最大负弯矩:
m kN ql M M B ⋅-=⨯⨯-=-==059.02.139.0105.0105.022max
(2)恒载+风(压力)载组合:
q=1.2×G ×B +1.4×Q ×B
=1.2×0.025×0.415+1.4×0.585×0.415