壓型鋼板和檁條計(jì)算例題

1、九、屋面壓型鋼板設(shè)計(jì)與計(jì)算屋面材料采用壓型鋼板，檁條間距 t=0.8伽，截面形狀與尺寸如圖、力計(jì)算設(shè)計(jì)荷載：1.5m,選用YX130-300-600型壓型鋼板，板厚0.35 X 1.2+0. 4X 1.4= 0.98KN/ m2壓型鋼板單波線(xiàn)荷載:qx=0.98 X 0.3=0. 294KN/m按簡(jiǎn)支梁計(jì)算壓型鋼板跨中最大彎矩：max8qxl-0.294 1.5280.083KN m(2)、截面幾何特性 采用“線(xiàn)性法計(jì)算YX130-300-600型壓型鋼板截面D=130mm b 1=55 mm b 2=70 mmh=156.7b| b2 2h55 70 2 156.7 438.5mmy1Dig

2、 130(156.7 7)67.2mmL438.4y2 D y1 130 67.2 62.8mmtD2(b220.8 1302,小2(55 70 156.7438.43L3hL h2)438.4 156.72)773863mmIx3Wcxy177386367.211516mmWtxIxy277386362.812323mm3(3)、有效截面計(jì)算 上翼緣：為一均勻受壓兩邊支承板，其應(yīng)力為:cxmaxWcx0.083 106115167.2N/mm2上翼緣的寬厚比b 竺 68.75，查?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算?板件的有效寬厚比表t 0.81-62 得：b 61 0.8 49mm 腹板：系非均勻受壓的兩邊

3、支承板，其腹板上、下兩端分別受壓應(yīng)力與拉應(yīng)力作 用maxmaxWcx7.2N/mm2壓maxminWx6.7N / mm2拉max minmax腹板寬厚比h 156Z 196t 0.8查?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算?表1-63知板件截面全部有效。 下翼緣：下翼緣板件為均勻受拉，故下翼緣截面全部有效。 有效截面特性計(jì)算：由以下計(jì)算分析，上翼緣的計(jì)算寬度應(yīng)按有效寬度be考慮,D=130mm因此整個(gè)截面的幾何特性需要重新計(jì)算b be 49mm b 2=70 mm h=156.7 mmD討113068.1661.84mmtD212 2lx(b2hLh )L320.8 13022(4970156.7 432.4

4、156.7 )751870mm432.43Wcxy1lx75187068.1611031mm3Wxy277386361.8412158mm3L R b22h49 702156.7432.4mmD(h b2)71L130(156.770)68.16mm432.4(4)、強(qiáng)度驗(yàn)算 正應(yīng)力驗(yàn)算:maxM maxWcx.83 1067.5N/mm2110312205N /mmMmaxmin0.083 106Wtx121586.8N /mm22205N /mm 剪應(yīng)力驗(yàn)算：11Vmaxqx-.29422腹板最大剪應(yīng)力1.50.22 KNmax3V max3 0.221031.32N /2 ht 2 2

5、156.7 0.82 mm2120 N/mm腹板平均剪應(yīng)力ht 2因?yàn)閔30.22 100.9N /mm2156.7 0.81567195.9100 所以0.88550008550002(h/t)2195.922.28故該壓型鋼板強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 、剛度驗(yàn)算按單跨簡(jiǎn)支板計(jì)算跨中最大撓度5qJ4max5 0.225 (1.5 103)4384Elx 384 2.06 105 751870 0.12mm -9.6mm250故壓型鋼板剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。十、墻面壓型鋼板設(shè)計(jì)與計(jì)算墻面材料采用壓型鋼板，墻檁條間距1.6m,選用YX35-125-750型壓型鋼板，板厚t=0.6 mm,截面形狀與尺寸如圖

6、(1) 、力計(jì)算設(shè)計(jì)荷載：壓型鋼板單波線(xiàn)荷載：291.40.074KN /m29n750YX35-125-750型壓型鋼板截面按簡(jiǎn)支梁計(jì)算壓型鋼板跨中最大彎矩：1 2 1 2M max 一 qxl- 0.074 2.00.037KN m8 8(2) 、截面幾何特性采用“線(xiàn)性法計(jì)算D=35mm b 1=29 mm b 2=29 mm h=48.45 mmb b2 2h 29 29 2 48.45 154.9mmy1D(h b2)35 (48.4529)17.5mmL154.9y2D y135 17.5 17.5mm匹(b1b2 2hL h2)L30.6 352154.9(29 293 48.45

7、 154.9 48.452)16592.6mmWtxIxy216592.617.516592.617.53948.1mm948.1mm3(3) 、有效截面計(jì)算 上翼緣：為一均勻受壓兩邊支承板，其應(yīng)力為:maxcxWcx0.037 106948.139.0N/mm2上翼緣的寬厚比- 空 48.3，查?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算?均勻受壓板件的有效寬t 0.6厚比表1-62知：上翼緣截面全部有效。 腹板：系非均勻受壓的兩邊支承板，其腹板上、下兩端分別受壓應(yīng)力與拉應(yīng)力作 用maxmax39N/mm2minWcxmaxWx壓39.0N/mm2拉腹板寬厚比80.8h 48.45t 0.6max min 39.0(

8、 39.0)2max390查?鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算?非均勻受壓板件的有效寬厚比表1-63知：知板件截面全部有效。 下翼緣：下翼緣板件為均勻受拉，故下翼緣截面全部有效。(4) 、強(qiáng)度驗(yàn)算 正應(yīng)力驗(yàn)算:MmaxmaxminwCx.037 10639.0N/mm2948.12205N / mm 剪應(yīng)力驗(yàn)算：11Vmaxqxl 0.037 2.0 0.037 KN22腹板最大剪應(yīng)力max33V max 3 0.037 102 ht 2 2 48.45 0.620.95N /mm2v 120N /mmVht30.037 102腹板平均剪應(yīng)力2 0.64N /mm 48.45 0.6因?yàn)閠48 4548竺 8

9、0.8100 所以0.68550855080.82105.8N / mm故該壓型鋼板強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 、剛度驗(yàn)算按單跨簡(jiǎn)支板計(jì)算跨中最大撓度max5q k l5 0.053 (1.6103)3l 384EI x 384 2.06 105 16592.6112091200故壓型鋼板剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。十一、檁條驗(yàn)算屋面板為YX130-300-600型壓型鋼板加50mm厚帶鋁鉑玻璃纖維棉保溫層，屋面排 水坡度在1/15-1/10之間，采用卷邊C形槽鋼檁條，長(zhǎng)度l=6，檁距為1.5m,檁條中間 設(shè)置拉條一道，檁條與拉條鋼材均為 Q235(1) 、按檁條高度h (- )l，從而初選C形檁條140X 6

10、0X 20X 33550(2) 、荷載計(jì)算：屋面荷載：恒載：YX13CX 300X 600壓型鋼板與保溫層0.35KN/ m2檁條自重0.05KN/m合計(jì)0.4KN/m活載：屋面均布荷載0.4KN/m2檢修、施工集中荷載1.0KN/m荷載組合A、恒載+屋面均布荷載線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk1)(0.4 0.4) 1.5 1.2KN /m線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值 q(0.4 1.2 0.4 1.4) 1.5 1.56KN/mABG跨屋面坡度4.76 , CDE跨為4.76B恒載+檢修與施工集中荷載作用在每條檁條單位長(zhǎng)度上的線(xiàn)荷載為：線(xiàn)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk2) 0.4 1.5 0.60KN /m線(xiàn)荷載設(shè)計(jì)值q1.2 0.4

11、1.50.72KN /m作用在一根檁條上的集中荷載：Fk 1.0KN ； F=1.2KN(3) 、力分析經(jīng)分析可知，由第一種荷載組合引起的力起控制作用對(duì)X軸，跨中拉條支點(diǎn)最大彎矩:(1)x max1 (1)|28qxl為cos8l2-1.56 cos 4.760 627.0KN m8對(duì)丫軸，跨中拉條支點(diǎn)最大負(fù)彎矩:(1) y max-ql232丄qsin3213256 sin476620J46KN m 檁條支座、拉條支點(diǎn)間最大彎矩:1 (1)| 264qx164 156 620.878KN m(4)、截面驗(yàn)算：有效截面特性查表知C形檁條160X 60X 20 X 3的各項(xiàng)截面特性為:248.0

12、cm4 Wx335.43cm A=8.3 cmIy 40.13cm35.43 10 (Wy) 1 20.38cm (Wy)2 9.96cm3有效截面的計(jì)算A、上翼緣：假定由M y引起的應(yīng)力影響不考慮，近似地可將上翼緣視作一均勻受壓的一邊支承、一邊卷邊構(gòu)件:M xmaxW)檁條凈截面及應(yīng)力符號(hào)圖由于屋面系壓型鋼板與檁條結(jié)實(shí)連接，能阻止檁條側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)，故可只對(duì)檁條進(jìn)展強(qiáng)度驗(yàn)算檁條跨中最大彎矩 Mxmax、Mymax引起的截面正應(yīng)力符號(hào)如上圖所示maxM x max麗1M xmax(Wx1)2Mxmax(Wx1)3M xmaxM ymax 師1M y max(Wy2)2M y max(Wy2bM y maxW2L4212.8MPa7.0 10635.34 1037.0 10635.34 1030.146 103205.3MPa20.38 1030.146 烏 183.5MPa9.96 1037.0 10635.34 1037.0 10635.34 103205MPa0.146 10620.38 1030.146 1039.96 103190.9MPa212.8MPa超4%5%可以滿(mǎn)足要求