金属屋面受力计算书一、构造层说明及相关参数1、构造层说明：面层：0.7mm厚铝镁锰合金屋面板，展开宽度500mm；由不锈钢扣件固定在支撑 层上面「:: Et25/430型立边咬合铝、锰、镁合金板受向下荷载时的截面参数板厚自重惯性 矩跨中允许弯矩允许支座反力连续板支座允许弯矩M/Mo +R/R）V1B B,k B B,kT mmGKN/m2Jef,kcm4/mMF,kKNm/m七 KN/mMoB,kKNm/mRoB,kKN/mMaxMB,kKNm/mMaxRB,kKN/m0.70.03553.91.64122.125722.0721.125/430型立边咬合铝、锰、镁合金板受向上荷载时的截面参数板惯性跨中允允许支连续板支座允许弯矩厚矩许弯矩座反力M/Mo +R/R0 V1B,k B,kTJef,kMF,kMoB,kRoB,kMaxMBkMaxRB,kmmcm4/mKNm/mR k KN/mKNm/mKN/mKNm/mKN/m0.745.11.8814.81.8847.81.639.54降噪层：6mm厚通风降噪丝网;防水层：自粘性防水卷材； 找平层：1mm厚镀锌找平钢带（间距400~450mm）；支撑层：0.5mm厚VP125型压型钢承板；保温层：100厚12k保温棉满铺；檩条：□ 40x40x4.0方通檩条，横截面积：576mm2；间距1000mm；□ 40x40x4.0方通檩条截面特性T(mm)G(kg/m)Ix(cm4)Wx(cm3)44.5212.66.32、 计算依据：《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)3、 设计参数钢密度：78.5 KN/m3铝合金密度：28 KN/m3玻璃棉容重：0.12 KN/m3檩条钢材材质为：Q235强度设计值：f(拉压弯^N/mm?)f(剪)(N/mm2)fce(端面承压)(N/mm2)215120325冷弯薄壁型钢"…弯)设计值为：205N/mm2屋面铝板铝合金牌号为：3004H14,抗拉强度O bN220(N/mm2)非比例伸长应力O RP02^170(N/mm2)T码铝合金牌号为6063-T5 抗拉强度O bN 160(N/mm2)非比例伸长应力。
RP02^110(N/mm2)ST5.5*35六角法兰钻尾钉材质为SWRCH22A, 最小破坏力矩为10N - m破坏拉力荷载为13.2KN材料弹性模量及线胀系数：材料弹性模里E(N/mm2)线胀系数(10-5)钢2.06*1051铝合金0.70*1052.35结构重要性系数:2=1.14、荷载4.1、恒荷载:0.7厚25/430型立边咬合铝镁锰合金屋面板0.035 KN/m26mm厚通风降噪丝网0.005 KN/m2自粘性防水卷材0.05KN//1mm厚找平钢板0.08 KN/m20.5mm厚压型钢板0.04 KN/m2□ 40x40x4 檩条0.05 KN/m其他连接附件0.005 KN/m2合计0.265 KN/皿4.2、活荷载(按不上人屋面)：0.5 KN/m24.3、风荷载：按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，计算嘉兴地区的风载为：50年一遇基本风压：w0 = 0.50 kN/皿，地面粗糙类别B类，建筑物高度按 20m计算，按封闭式屋面取体形系数4.3.1、 屋面最大负风压风荷载标准值为Wk邛和和*W0二1.70*1.25* （-0.8） *0.50=-0.85kN/m24.3.2、 屋面最大正风压风荷载标准值为Wk 邛 *p *p *W0=1.70*1.25* （+0.6） *0.50=0.64kN/m2二、屋面结构受力设计验算：1、0.7mm厚铝合金25/430型屋面板计算1.1、荷载计算：恒荷载：0.7厚25/430型立边咬合铝镁锰合金屋面板 0.035 KN/m2合计 Sgk= 0.035 KN/m2活荷载：SQi= 0.5 KN/m2风荷载：风压峰值（局部风压）所有风向角下最高正风压风值0.64 kN/m2所有风向角下最高负风压风值-0.85 kN/m2荷载组合：1）正向荷载设计值（受力方向向下）：控制作用的为屋面活荷载，屋面荷载控制效应组合为S=v s +v s K+y u sG GK Q1 Q1 Q2 c2 Q2k二1.2*0.035+1.4*0.64+1.4*0.7*0.5 =1.43 KN/m2b）负向荷载（受力方向向上）: 控制作用的为屋面活荷载，屋面荷载控制效应组合为S=v S +v S K+V u SG GK Q1 Q1 Q2 c2 Q2k二0.9*0.035+1.4*(-0.85)+0=-1.16 KN/m21.2、屋面计算模型屋面板不锈钢扣件，故屋面板的受力应为多跨连续梁的形式，为简化计算， 在验算中，屋面板按五跨连续进行计算，取1m的宽度进行单位宽度的验算，在 强度验算时，考虑结构重要性系数为1.1，其计算模型为：1.2.1、正向荷载下屋面板的强度和挠度的综合验算:a）屋面板强度验算：i. 屋面板跨中最大弯矩：Mf1 = 0.078q"入= 0.078*1.43*1.02*1.1= 0.12 KN - m<1.64 KN - mii. 屋面板在支座处最大弯矩：Mf2 = 0.105q"入= 0.105*1.43*1.02*1.1= 0.17 KN - m<2.07 KN - m满足要求。
iii. 屋面板中间支座反力：R1 =1.132ql 入= 1.132*1.43*1.0*1.1= 1.78 KN<21.1 KN满足要求iv. 屋面板边支座反力：R2 =0.394ql 入= 0.394*1.43*1.0*1.1= 0.62KN<12.0KN满足要求v. Mf2/M0Bk+ R1/R0Bk=0.17/2.12 + 1.78/572=0.08<1满足要求b)屋面板挠度验算：f1 =0.64ql4/100EI=0 . 64*1.43*10004/ (100*0 . 7*105*53 . 9*104 )= 0.24mm
iv. 屋面板边支座反力：R2 =0.394ql 入=0.394*(-1.16)*1.0*1.1= —0.5 KN|R2| V14.8 KNv. Mf2/M0Bk+ R1/R0B k=0.13/1.88 + 1.45/47.8= 0.1V1满足要求b)屋面板挠度验算：f1 =0.64ql4/100EI= 0 . 64*1.16*10004/ (100*0. 7*105*45.1 *104)= 0.24mmVL/250 = 4.8mm满足要求2、檩条验算：2.1、屋面次檩条采用口40x40x4.0的方通型钢，屋面次檩条的截面特性参数如下：□ 40x40x4.0方通檩条截面特性T(mm)G(kg/m)Ix(cmQWx(cm3)44.5212.66.3屋面檩条与屋面采用膨胀螺栓连接在一起，檩条受力按简支梁考虑，其计算模型檩条承受其上的全部荷载，檩条的受荷宽度1.0m，跨度为1.0m,檩条承担的屋面系统自重为0.265KN/m2，风荷载按0.64KN/m2计2.2、最不利荷载统计及组合:标准值：qk=0.265 + 0.64 + 0.5X0.7 KN/m2= 1.255KN/m2设计值：q =1.2X0.265 + 1.4X(0.64+0.5X0.7) KN/m2= 1.704KN/m22.3、檩条强度和挠度的综合验算：a) 檩条强度验算：檩条跨中最大弯矩：M =qL/8= 1.704X 1.0X 12/8 KN - m= 0.22KN - m对应的最大应力为：b =M /W= 0 . 22X 103/25 . 25 N/mm2=8.5N/mm2Vf/入=186.36 N/mm2 (入为结构重要性系数=1.1)满足要求。
b) 檩条挠度验算：檩条跨中最大挠度：f =5q»/384EI max= 5X 1.704X 1.0X (1 X 103)4/(384 X 2 . 06X 105X 139X 104) mm。