檩条计算

第二章 屋面檩条受力计算

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）

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102:2002） 《冷弯薄壁钢结构技术规程》（GBJ18-87） 《连续热镀锌薄板和钢带》（GB2518-88） 《低合金高强度结构钢》(GB1597)

《压型金属板设计与施工规程》（YBJ216-88） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） 《钢结构设计规范》（GBJ17-88） 《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） 《碳素结构钢》（GB/T700） 《优质碳素结构钢》（GB/T699）

《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

第 16 页 共 72 页

第二章 檩条计算

《紧固件螺栓和螺钉》（GB/T5277） 2．设计荷载：

（1）恒载：

屋面板（含避雷系统、保温棉、支座等）自重：0.3 kN/m2 （2）活载(根据规范)：0.5 kN/m2 （3）雪荷载： 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）（指廊）

μz=1.084（h≈13m）（连廊）

风载体型系数：随坡度而变 （5）结构重要性系数：1.1 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：

只考虑檩条承受屋面竖向荷载、水平荷载，强度和挠度只按受弯

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第二章 檩条计算

构件计算；考虑温度和地震效应的影响，檩条用螺栓连接，有利于抗震和消除温度变形的不利影响，檩条按弹性两跨连续梁模型截面全部有效设计计算，在按薄壁构件验算其截面有效性。 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＋雪荷载

当活荷载＞雪荷载时: 恒荷载＋活荷载 b． 考虑风荷载最不利组合: 恒荷载＋风荷载 c． 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，在均布荷载作用下跨中弯矩最大，检修荷考虑作用在跨中。 注计算单元qqyBθαqx计算单元qLLαxxyθ计算简图y q为均布线荷载单位KN/mL为计算跨度单位m B为檩条间距单位m 第 18 页 共 72 页

第二章 檩条计算 F拉条支承点qL检修荷载作用计算简图注：F为检修荷载，单位 kNL平面外计算简图均布荷载作用下檩条计算平面内弯矩按下式计算：

qxqsin()2qyqcos() 0 .125xmax M q yl

Mymax0.125qxl12集中荷载作用下檩条计算平面内弯矩按下式计算：

141203F sin M ymax  0 . F y l   • l

4203F cos M xmax  0 . F x l   • l

（3）截面验算: 按下式验算强度：

MxmaxMymax   max  f （屋面能阻止檩条侧向失稳） WefnxWefny风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

 x   y  f

WeyMbxWexM局部稳定按下式验算板件宽厚比： 腹板（①区）：

h250 （450钢） t翼缘（②区）：

考虑坡度影响，对卷边槽形（Z型）冷弯型钢按非均匀受压一边支承一边卷边计算有效宽厚比。

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第二章 檩条计算

支撑卷边24注1两边支撑区2一边支撑两边卷边区4边卷边区12板件有效截面简图b100tmaxmaxmin2.0maxσmax在卷边处，取ξ=47 N/mm2 按下式验算挠度：

均布荷载作用：

qkl4l10.521 100 EI 200 x集中荷载作用：

pl3l20.521100EI200 ν=ν1＋ν2≤

l2005. 南京奥林匹克体育中心网球中心屋面檩条受力计算分区：

航站楼屋面檩条，按指廊和连廊分别设计。 决赛馆屋面檩条为：JLT-1, JLT-2 ,JLT-3 , 训练馆屋面檩条为：XLT-1, XLT-2 主入口檩条为：RLT

第 20 页 共 72 页

第二章 檩条计算

JLT-1

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，设2道拉条。 屋面最大坡度(度): 340 檩条跨度 (m): 8 檩条间距 (m): 1.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区

按两跨连续结构计算。 （3）挠度控制：

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢Z 220x70x20x2.0 截面参数：

截面高： h=220 mm 截面宽： b=70 mm 壁厚： t=2.0 mm 卷边； a=20mm 面积： A=788.6 mm2 理论重量： 6.191

kg/m

截面惯性矩：Ix = 6.30787×106 mm4 Iy = 0.3715×106

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第二章 檩条计算

mm4

ix = 89.43mm iy = 21.7mm

截面抵抗矩：Wx1 = 6.011×104 mm3 Wx2 = 5.033×

104 mm3 Wy1 =1.126×104 mm3 Wy2 = 1.035×104 mm3

角度：θ =16.932° θ-α=16.932°-34°=-17.07° 钢材钢号：450钢

fy=235.0 N/mm2 f=390.0 N/mm2

卷边槽形（Z型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm a为截面卷边，单位mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.25 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2 检修荷载标准值： 1.00 kN

bhta第 22 页 共 72 页

第二章 檩条计算

风荷载标准值： -0.45 kN/m2 雪荷载标准值： 0.65 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2 2．内力计算：

（1）恒载＋雪载组合

荷载设计值：

q=1.2×（G1+G2）×B＋1.4×Q×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5＋1.4×0.65×1.5 =1.905kN/m

取q=1.905 kN/m 内力最大值：

Px =Psin()1.905sin(16.93234)0.559KNm

Py =Pcos()1.905cos(16.93234)1.821KNm Mx =0.125Pl20.1251.8218214.568KNm

yMy =0.125Pl20.1250.5592.720.51KNm

x（2）恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5 =0.54 kN/m

取q1=0.54 kN/m

第 23 页 共 72 页

第二章 檩条计算

内力最大值： 风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=1.5×Q×B =1.5×(-0.821)×1.4 =-1.724 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

qx =qsinqsin()

21 =1.724sin16.9320.54sin(16.93234)0.661KNm qy =qcosqcos()

21 =1.724cos16.9320.54cos(16.93234)1.13KNm 内力最大值：

Mx=0.125ql20.1251.13829.04KNm

yMy=0.125ql20.1250.662.720.601KNm

x（3）恒载＋检修荷载组合

检修荷载设计值：1.0×1.4=1.4 kN 恒荷载设计值： 0.54 kN/m

M1xmax=0.125qcosl20.1250.54cos34823.58KNm M1ymax=

0.125qsinl20.1250.54sin342.720.28KNm

141Mxmax2=qsinl1.4sin342.70.53KNm

44Mxmax2=qcosl1.4cos3482.32KNm

14第 24 页 共 72 页

第二章 檩条计算

取 Mxmax= Mxmax1＋Mxmax2=5.9 kN·m

Mymax= Mymax1＋Mymax2=0.81 kN·m

3．截面验算：

（1）强度验算：

屋面板能阻止檩条侧向失稳，按下式计算应力最大值：

max MxmaxMy maxWefnxWefny

14.5681060.511064 0.960.109100.911.26104320N/mm2f390N/mm2

强度验算满足要求。 （2）稳定验算：

整体稳定：屋面板能阻止檩条侧向失稳，故不验算檩条整体稳定，整体稳定满足要求。

（3）风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

MyMx    f yWexWny

9.041060.60110640.80.9550.331100.9510.353104297N/mm2f390N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （4）连接螺栓计算 对 x的弯矩设计值

Mx10.125pcosl21.905cos340.1258212.63KNm

第 25 页 共 72 页

第二章 檩条计算

支座采用下图所示M12普通螺栓连接

A=1.13cm2, fvb130N/mm

M4fvbx2y218.24KNmMx1 安全

（5）挠度验算： 1）恒载＋雪载组合 荷载标准值： qk=（Q1+Q2）×B＋Q×B = (0.25+0.05)×1.5＋0.65×1.5 = 1.425 kN/m

取qk=1.425 kN/m 挠度:

1.42580004l80000.52123mm40mm

10020600063078702002001008080200200100檩条连接详图挠度验算满足要求。 2）恒载＋检修荷载组合

0.5480004l800010.5218.9mm40mm

1002060006307870200200第 26 页 共 72 页

第二章 檩条计算

100080003l800021.4795.9mm40mm

1002060006307870200200ω=ω1＋ω2=8.9＋5.9=14.8mm≤ =40 mm 挠度验算满足要求。 （6）构造要求

作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

λx=800/8.943=89.5, λy=400/2.17=184<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

JLT-1冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢 Z220×70×20x2.0满足设计要求。

JLT-2

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，设1道拉条。 屋面最大坡度(度): 170 檩条跨度 (m): 6.3 檩条间距 (m): 1.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区

按两跨连续结构计算。

第 27 页 共 72 页

l200 第二章 檩条计算

（3）挠度控制：

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢Z 220x70x20x1.5 截面参数：

截面高： h=220 mm 截面宽： b=70 mm 壁厚： t=1.5 mm 卷边； a=20mm 面积： A=593.6 mm2 理论重量： 4.66

kg/m

截面惯性矩：Ix = 4.77×106 mm4 Iy = 0.286×106 mm4

ix = 89.66mm iy = 21.93mm

截面抵抗矩：Wx1 = 4.55×104 mm3 Wx2 = 3.81×104

mm3 Wy1 =0.87×104 mm3 Wy2 = 0.8 mm3

角度：θ =16.95 θ-α=16.95-17°=-0.05° 钢材钢号：450钢

fy=235.0 N/mm2 f=390.0 N/mm2

bhta第 28 页 共 72 页 第二章 檩条计算

卷边槽形（Z型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm a为截面卷边，单位mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.25 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2 检修荷载标准值： 1.00 kN

风荷载标准值： -0.45 kN/m2 雪荷载标准值： 0.65 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2 2．内力计算：

（1）恒载＋雪载组合

荷载设计值：

q=1.2×（G1+G2）×B＋1.4×Q×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5＋1.4×0.65×1.5 =1.905kN/m

取q=1.905 kN/m 内力最大值：

Px =Psin()1.905sin(16.9517)0.0016KNm

第 29 页 共 72 页

第二章 檩条计算

Py =Pcos()1.905cos(16.9517)1.905KNm Mx =0.125Pl20.1251.9056.329.45KNm

yMy =0.125Pl20.1250.00163.1520.002KNm

x（2）恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5 =0.54 kN/m

取q1=0.54 kN/m

内力最大值： 风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=1.5×Q×B =1.5×(-0.821)×1.4 =-1.724 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

qx =qsinqsin()

21 =1.724sin16.950.54sin(16.9517)0.503KNm

) qy =qcosqcos(2116.9517)1.11KNm =1.724cos16.950.54cos(内力最大值：

第 30 页 共 72 页

第二章 檩条计算

Mx=0.125ql20.1251.116.325.51KNm

yMy=0.125ql20.1250.5033.1520.624KNm

x（3）恒载＋检修荷载组合

检修荷载设计值：1.0×1.4=1.4 kN 恒荷载设计值： 0.54 kN/m

M1xmax=0.125qcosl20.1250.54cos34823.58KNm M1ymax=

0.125qsinl20.1250.54sin342.720.28KNm

141Mxmax2=qsinl1.4sin342.70.53KNm

44Mxmax2=qcosl1.4cos3482.32KNm

14取 Mxmax= Mxmax1＋Mxmax2=5.9 kN·m

Mymax= Mymax1＋Mymax2=0.81 kN·m

3．截面验算：

（1）强度验算：

屋面板能阻止檩条侧向失稳，按下式计算应力最大值：

max MxmaxMy maxWefnxWefny

9.451060.511064 0.945.456100.98.713104296N/mm2f390N/mm2

强度验算满足要求。 （2）稳定验算：

第 31 页 共 72 页

第二章 檩条计算

整体稳定：屋面板能阻止檩条侧向失稳，故不验算檩条整体稳定，整体稳定满足要求。

（3）风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

MyMx    f yWexWny

5.511060.6241060.80.9538.0591040.958.023104272N/mm2f390N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （4）连接螺栓计算 对 x的弯矩设计值

Mx10.125pcosl21.905cos170.1256.329.04KNm

支座采用下图所示M12普通螺栓连接

A=1.13cm2, fvb130N/mm

M4fvbx2y212.66KNmMx1 安全 （5）挠度验算： 1）恒载＋雪载组合 第 32 页 共 72 页

50808015015050檩条连接详图 第二章 檩条计算

荷载标准值：

qk=（Q1+Q2）×B＋Q×B = (0.25+0.05)×1.5＋0.65×1.5 = 1.425 kN/m

取qk=1.425 kN/m 挠度:

1.42563004l63000.52111.9mm31.5mm

1002060004773100200200挠度验算满足要求。 2）恒载＋检修荷载组合

0.5463004l630010.5214.5mm31.5mm

1002060004773100200200100063003l630021.4793.76mm31.5mm

1002060004773100200200ω=ω1＋ω2=4.5＋3.76=8.26mm≤ =31.5 mm 挠度验算满足要求。 （6）构造要求

作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

λx=630/8.966=70.3, λy=315/2.193=143.7<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

JLT-2冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢 Z220×70×20x1.5满足设计要求。

l200第 33 页 共 72 页

第二章 檩条计算

JLT-3

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，设1道拉条。 屋面最大坡度(度): 340 檩条跨度 (m): 8 檩条间距 (m): 1.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区

按两跨连续结构计算。 （3）挠度控制：

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢Z 160x60x20x2.5 截面参数：

截面高： h=160 mm 截面宽： b=60 mm 壁厚： t=2.5 mm 卷边； a=20mm 面积： A=767.6 mm2 理论重量： 6.025

kg/m

截面惯性矩：Ix = 3.5×106 mm4 Iy = 0.285×106 mm4

第 34 页 共 72 页

第二章 檩条计算

ix = 67.38mm iy = 19.28mm

截面抵抗矩：Wx1 = 5.01×104 mm3 Wx2 = 3.64×104

mm3 Wy1 =0.98×104 mm3 Wy2 = 1.2 mm3

角度：θ =22.1280 θ-α=22.128o-34°=-11.872° 钢材钢号：450钢

fy=235.0 N/mm2 f=390.0 N/mm2

卷边槽形（Z型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm a为截面卷边，单位mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.1 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2

bhta第 35 页 共 72 页

第二章 檩条计算

检修荷载标准值： 1.00 kN

风荷载标准值： -0.45 kN/m2 雪荷载标准值： 0.65 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2 (只考虑风荷载作用) 2．内力计算：

恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.1+0.05)×1.5 =0.27 kN/m

取q1=0.27 kN/m 风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=1.5×Q×B =1.5×(-0.821)×1.4 =-1.724 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

qx =qsinqsin()

21 =1.724sin22.1280.27sin(22.12834)0..705KNm

) qy =qcosqcos(21第 36 页 共 72 页

第二章 檩条计算

=1.724cos22.1280.27cos(22.12834)1.333KNm 内力最大值：

Mx=0.125ql20.1251.3338210.664KNm

yMy=0.125ql20.1250.7052.720.642KNm

x3．截面验算：

(1)风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

y    x f yWexWnyMM

10.6641060.64210640.80.9550.132100.959.834104348N/mm2f390N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （2）连接螺栓计算 对 x的弯矩设计值

Mx10.125pcosl21.377cos340.125829.13KNm

支座采用下图所示M12普通螺栓连接

A=1.13cm2, fvb130N/mm

M4fvbx2y210.0KNmMx1 安全 8080150150檩条连接详图第 37 页 共 72 页 第二章 檩条计算

（3）构造要求

作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

λx=630/8.966=70.3, λy=315/2.193=143.7<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

JLT-3冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢 Z160×60×20x2.5满足设计要求。

XLT-1

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，设3道拉条。 屋面最大坡度(度): 00 檩条跨度 (m): 10.30 檩条间距 (m): 1.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区

按两跨连续结构计算。 （3）挠度控制：

第 38 页 共 72 页

第二章 檩条计算

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢Z 250x75x20x2.0 截面参数：

截面高： h=250 mm 截面宽： b=75 mm 壁厚： t=2.0 mm 卷边； a=20mm 面积： A=859.2 mm2 理论重量： 6.745

kg/m

截面惯性矩：Ix = 8.567×106 mm4 Iy = 0.465×106

mm4

ix = 99.85mm iy = 23.27mm

截面抵抗矩Wx1 = 7.2×104 mm3 Wx2 = 6.2×104

mm3 Wy1 =1.46×104 mm3 Wy2 = 1.21×104 mm3

角度：θ =15.389° θ-α=15.389°-0°=15.389° 钢材钢号：450钢

fy=235.0 N/mm2 f=390.0 N/mm2

bhta第 39 页 共 72 页 第二章 檩条计算

卷边槽形（Z型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm a为截面卷边，单位mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.25 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2 检修荷载标准值： 1.00 kN

风荷载标准值： -0.45 kN/m2 雪荷载标准值： 0.65 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2 2．内力计算：

（1）恒载＋雪载组合

荷载设计值：

q=1.2×（G1+G2）×B＋1.4×Q×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5＋1.4×0.65×1.5 =1.905kN/m

取q=1.905 kN/m 内力最大值：

Px =Psin()1.905sin(15.389)0.506KNm

第 40 页 共 72 页

第二章 檩条计算

Py =Pcos()1.905cos(15.389)1.837KNm Mx =0.125Pl20.1251.83710.30224.36KNm

yMy =0.125Pl20.1250.5062.620.43KNm

x（2）恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.25+0.05)×1.5 =0.54 kN/m

取q1=0.54 kN/m 风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=1.5×Q×B =1.5×(-0.821)×1.4 =-1.724 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

qx =qsinqsin()

21 =1.724sin15.3890.54sin(15.3890)0.314KNm

) qy =qcosqcos(2115.3890)1.14KNm =1.724cos15.3890.54cos(内力最大值：

Mx=0.125ql20.1251.1410.3215.12KNm

y第 41 页 共 72 页

第二章 檩条计算

My=0.125ql20.1250.3142.620.265KNm

x（3）恒载＋检修荷载组合

检修荷载设计值：1.0×1.4=1.4 kN 恒荷载设计值： 0.54 kN/m

M1xmax=

0.125qcosl20.1250.54cos010.327.16KNm

M1ymax=0.125qsinl20.1250.54sin02.620KNm

141Mxmax2=qsinl1.4sin02.60KNm

44Mxmax2=qcosl1.4cos010.33.6KNm

14取 Mxmax= Mxmax1＋Mxmax2=10.76 kN·m

Mymax= Mymax1＋Mymax2=0 kN·m

3．截面验算：

（1）强度验算：

屋面板能阻止檩条侧向失稳，按下式计算应力最大值：

max MxmaxMy maxWefnxWefny

24.361060.431064 100.9571.9760.9514.553104387N/mm2f390N/mm2

强度验算满足要求。 （2）稳定验算：

整体稳定：屋面板能阻止檩条侧向失稳，故不验算檩条整体稳定，

第 42 页 共 72 页

第二章 檩条计算

整体稳定满足要求。

（3）风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

y    x f yWexWnyMM

15.121060.26510640.80.9561.841100.9512.09104345N/mm2f390N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （4）连接螺栓计算 对 x的弯矩设计值

Mx10.125pcosl21.905cos00.12510.3225.3KNm

支座采用下图所示M12普通螺栓连接

A=1.13cm2, fvb130N/mm

M4fvbx2y230.0KNmMx1 安全

（5）挠度验算： 1）恒载＋雪载组合 荷载标准值： 第 43 页 共 72 页

200100100300300200檩条连接详图 第二章 檩条计算

qk=（Q1+Q2）×B＋Q×B = (0.25+0.05)×1.5＋0.65×1.5 = 1.425 kN/m

取qk=1.425 kN/m 挠度:

1.425103004l103000.52147.35mm51.5mm

1002060008566900200200挠度验算满足要求。 2）恒载＋检修荷载组合

0.54103004l1030010.52117.94mm51.5mm

10020600085669002002001000103003l1030021.4799.16mm51.5mm

1002060008566900200200lω=ω1＋ω2=17.94＋9.16=27.1mm200≤ =51.5 mm

挠度验算满足要求。 （6）构造要求

作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

λx=1030/9.985=103.2, λy=450/2.327=193<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

XLT-1冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢 Z250×75×20x2.0满足设计要求。

XLT-2

第 44 页 共 72 页

第二章 檩条计算

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，设1道拉条。 屋面最大坡度(度): 590 檩条跨度 (m): 6.5 檩条间距 (m): 1.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区

按两跨连续结构计算。 （3）挠度控制：

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢Z 200x70x20x2.0 截面参数：

截面高： h=200 mm 截面宽： b=70 mm 壁厚： t=2.0 mm 卷边； a=20mm 面积： A=739.2 mm2 理论重量： 5.803

kg/m

截面惯性矩：Ix = 5.07×106 mm4 Iy = 0.36×106 mm4

ix = 82.81mm iy = 22.05mm

第 45 页 共 72 页

第二章 檩条计算

截面抵抗矩Wx1 = 5.7×104 mm3 Wx2 = 4.34×104

mm3 Wy1 =1.11×104 mm3 Wy2 = 1.134×104 mm3

角度：θ =19.305° θ-α=19.305°-59°=-39.695° 钢材钢号：450钢

fy=235.0 N/mm2 f=390.0 N/mm2

卷边槽形（Z型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm a为截面卷边，单位mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.15 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2 检修荷载标准值： 1.00 kN

风荷载标准值： -0.45 kN/m2 雪荷载标准值： 0.65 kN/m2

bhta第 46 页 共 72 页

第二章 檩条计算

积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2

（只考虑风荷载作用）

2．内力计算：

恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.15+0.05)×1.5 =0.36 kN/m

取q1=0.36 kN/m 风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=1.5×Q×B =1.5×(-0.821)×1.4 =-1.724 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

qx =qsinqsin()

21 =1.724sin19.30.36sin(19.359)0.8KNm

) qy =qcosqcos(2119.359)1.35KNm =1.724cos19.30.36cos(内力最大值：

Mx=0.125ql20.1251.356.527.13KNm

y第 47 页 共 72 页

第二章 檩条计算

My=0.125ql20.1250.83.2521.06KNm

x3．截面验算：

(1)风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

    x f

Wny7.131061.0610640.80.9543.435100.9511.339104MyWexMy

314N/mm2f390N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （2）连接螺栓计算 对 x的弯矩设计值

Mx10.125pcosl21.364cos590.1256.523.71KNm 支座采用下图所示M12普通螺栓连接 A=1.13cm2, fvb130N/mm M4fvbx2y26.57KNmMx1 5050100100 安全 （3）构造要求 檩条连接详图作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

λx=650/8.281=78.5, λy=325/2.205=147.4<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

第 48 页 共 72 页

第二章 檩条计算

XLT-2冷弯薄壁卷边槽形（Z型）钢 Z200×70×20x2.0满足设计要求。

RLT

1．设计数据：

（1）檩条布置：

檩条沿与主结构弧线垂直方向直段布置，不设拉条。 屋面最大坡度(度): 34.780 檩条跨度 (m): 8 檩条间距 (m): 2.5 （2）计算模型： 建筑类型: 封闭式建筑 分区: 边缘区 按简支梁结构计算。 （3）挠度控制：

檩条仅支承屋面荷载及其它附件重量,挠度限值为 1/200 （4）檩条选型:

冷弯薄壁卷边方型钢 200x100x4.0 截面参数：

截面高： h=200 mm 截面宽： b=100 mm 壁厚： t=4.0 mm

面积： A=233.6 mm2 理论重量： 18.33

第 49 页 共 72 页

第二章 檩条计算

kg/m

截面惯性矩：Ix = 12.4×106 mm4 Iy = 4.21×106 mm4

ix = 72.8mm iy = 42.4mm

截面抵抗矩：Wx = 12.4×104 mm3 Wy = 8.4×104

mm3

钢材钢号：Q238B钢

fy=235.0 N/mm2 f=205 N/mm2

卷边槽形（方型）冷弯型钢截面 注：h为截面高，单位 mm b为截面宽，单位 mm t为截面壁厚，单位 mm （5）荷载取值：

恒载标准值：屋面外板自重：0.05 kN/m2 檩条自重： 0.05 kN/m2 活载标准值： 0.5 kN/m2 检修荷载标准值： 1.00 kN

风荷载标准值： -0.45 kN/m2

第 50 页 共 72 页

htb 第二章 檩条计算

雪荷载标准值： 0.65 kN/m2 积灰荷载标准值： 0.000 kN/m2 2．内力计算：

（1）恒载＋雪载组合

荷载设计值：

q=1.2×（G1+G2）×B＋1.4×Q×B =1.2×(0.05+0.05)×2.5＋1.4×0.65×2.5 =2.575kN/m

取q=2.575 kN/m 内力最大值：

Px =Psin2.575sin34.781.49KNm

Py =Pcos2.575cos34.782.115KNm Mx =0.125Pl20.1252.1158216.92KNm

yMy =0.125Pl20.1251.49220.745KNm

x（2）恒载＋风（吸力）载组合

风吸力在水平方向，则檩条按双向受力构件分别计算：

恒载设计值：

q1=1.2×（G1+G2）×B =1.2×(0.05+0.05)×2.5 =0.3 kN/m

取q1=0.3 kN/m

内力最大值：

第 51 页 共 72 页

第二章 檩条计算

118811M1ymax=qsinl20.3sin34.78220.34KNm

88M1xmax=qcosl20.3cos34.78821.97KNm

风载设计值： wK =S*z*01.61.140.450.821KN/m2

q2=2.5×Q×B =2.5×(-0.821)×1.4 =-2.87 kN/m

取q2=-1.724 kN/m

118811M1ymax=qsinl2(2.87)sin34.78220.81KNm

88M1xmax=qcosl2(2.87)cos34.788218.85KNm

内力最大值：

Mx=1.97-18.85=-16.88KN.m My=0.34-0.81=0.47KN.m

3．截面验算：

（1）强度验算：

屋面板能阻止檩条侧向失稳，按下式计算应力最大值：

maxMxmaxMy max WefnxWefny 616.92100.7451060.9124.021030.984.15103

161N/mm2f205N/mm2

强度验算满足要求。

第 52 页 共 72 页

第二章 檩条计算

（2）稳定验算：

整体稳定：屋面板能阻止檩条侧向失稳，故不验算檩条整体稳定，整体稳定满足要求。

风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性按下式验算：

MyMx    f yWexWny

18.851060.8110630.9124.02100.984.15103180N/mm2f205N/mm2风吸力作用下檩条下翼缘受压稳定性满足要求。 （3）挠度验算： 恒载＋雪载组合 荷载标准值：

qk=（Q1+Q2）×B＋Q×B = (0.05+0.05)×2.5＋0.65×2.5 = 1.785 kN/m

取qk=1.785 kN/m 挠度:

1.78580004l8000537.3mm40mm

38420600012402800200200挠度验算满足要求。 （4）构造要求

作为屋架上弦平面支撑的横杆或刚性系杆的檩条，应计算其长细比：

第 53 页 共 72 页

第二章 檩条计算

λx=800/7.28=110, λy=400/4.24=94<200 故此檩条在平面内、外均满足要求。

RLT冷弯薄壁卷边槽形（方型）钢 200×100×4.0满足设计要求。

第 54 页 共 72 页