xxxxxxxxxxx金属屋面工程
结构计算书年月日
金属屋面系统结构计算书2/27目录第一章、设计条件及依据...................................................................................................41.1工程概况...................................................................................................................41.2设计条件...................................................................................................................41.3设计依据...................................................................................................................51.4风荷载计算................................................................................................................6第二章、金属屋面系统铝镁锰屋面板计算.........................................................................72.1截面特性..................................................................................................................72.2荷载计算..................................................................................................................72.3荷载组合...................................................................................................................82.4内力计算....................................................................................................................82.5弯曲应力计算............................................................................................................92.6有效厚度计算............................................................................................................92.7有效截面特性计算...................................................................................................8承载力计算...............................................................................................................9抗剪强度验算............................................................................................................10局部受压承载力验算..............................................................................................11组合作用计算.........................................................................................................12第三章、铝合金支座及自攻钉强度计算...........................................................................1简图...........................................................................................................................2铝合金固定座...........................................................................................................3自攻钉计算..............................................................................................................13第四章、屋面系统骨架计算..............................................................................................1屋面荷载计算............................................................................................................2檩条验算..................................................................................................................3荷载组合...................................................................................................................4受力计算...................................................................................................................5强度验算...................................................................................................................6挠度验算..................................................................................................................17
金属屋面系统结构计算书3/27第五章、铝合金骨架计算..................................................................................................1荷载计算...................................................................................................................2龙骨验算..................................................................................................................3荷载组合...................................................................................................................4受力计算...................................................................................................................5强度验算...................................................................................................................6挠度验算..................................................................................................................19第六章、铝单板计算..........................................................................................................1铝单板的选用与校核................................................................................................2铝单板荷载计算........................................................................................................3B板的强度、挠度校核.............................................................................................4铝单板的加强肋(支座)强度、挠度校核.................................................................24
金属屋面系统结构计算书4/27第一章、设计条件及依据1.1工程概况项目名称：本工程金属屋面系统计算的理论及依据，主要是根据本工程招标文件及招标图纸的技术要求，相关的现行国家标准及规范、行业标准及规范。当招标文件的技术和现场的相关标准及规范两者有不同之处，以要求严格者执行。并从经济角度考虑，将屋面风荷载分区取值设计计算。1.2设计条件根据上述要求，下面列出设计计算时需要的基础数据及现场气候条件：、场地类别：类、地面粗糙度类别：类、基本风压：、最高点高度：、设计指标：结构设计使用年限：年；抗震设防烈度为度；、屋面检修均布活荷载：、结构重要性系数
金属屋面系统结构计算书5/.3设计依据计算时所需的建筑及结构设计主要规范：《压型金属板设计施工规范》《民用建筑热工设计规范》《铝及铝合金压型板》《采光顶与金属屋面技术规程》《铝合金结构设计规范》《人造板材幕墙工程技术规范》《坡屋面工程技术规范》《建筑幕墙工程技术规范》《建筑幕墙术语》《钢结构通用规范》《工程结构通用规范》《建筑与市政工程抗震通用规范》《地震震级的规定》《中国地震动参数区划图》《钢结构设计标准》《工程抗震术语标准》《钢结构焊接规范》《建筑工程抗震设防分类标准》
金属屋面系统结构计算书6/27《建筑结构荷载规范》《建筑结构可靠度设计统一标准》《建筑抗震设计规范》年版《建筑设计防火规范》年版《建筑物防雷设计规范》《冷弯薄壁型钢结构技术规范》1.4风荷载计算标高为46.2m处风荷载计算（负风压）W0:基本风压W0=0.40kN/m2βgz:46.2m高处阵风系数(按B类区计算):(GB-)βgz=1.μz:46.2m高处风压高度变化系数(按B类区计算):(GB-)μz=1.μsl:局部风压体型系数(屋面)取：-2.0风荷载标准值:Wk=βgz×μz×μsl×W0(GB-)=1.×1.×-2.0×0.=-1.97kN/m2风荷载设计值:风荷载设计值w:风荷载作用效应的分项系数：1.5
金属屋面系统结构计算书7/27第二章、金属屋面系统铝镁锰屋面板计算2.1截面特性本工程屋面板采用厚直立锁边铝锰镁合金屋面板，规格：，涂层，连续跨布置，板跨为。屋面板计算单元图：屋面板截面参数：板厚：截面高：截面宽：面积：截面惯性矩：截面抵抗矩材料号：2.2荷载计算恒荷载
金属屋面系统结构计算书8/27铝单板铝合金骨架厚铝镁锰合金屋面板（）合计活荷载风荷载负风压为2.3荷载组合向上最不利组合设计值：恒＋风＝＝－向上最不利组合标准值：恒＋风＝－＝－单块屋面板宽的均布受力为：＝＝2.4内力计算屋面板连续跨布置根据《建筑结构静力计算手册》计算模型为：多跨连续梁边跨弯矩系数边支座反力系数：中间跨弯矩系数中间支座反力系数：挠度系数：边跨弯矩：××
金属屋面系统结构计算书9/27中间跨度矩：××边支座反力：中支座反力：2.5弯曲应力计算支座：σ上×/=30.N/σ下×/=7.N/跨中：σ上×/=41.06N/σ下×/=10.N/2.6有效厚度计算按连续屋面板受向下荷载时有效截面特性计算有效厚度计算按偏保守考虑取一块中间加劲板件计算根据《铝合金结构设计规范》中第确定板型应按第计算有效厚度min/max/0.1根据《铝合金结构设计规范》中
金属屋面系统结构计算书10/27公式根据《铝合金结构设计规范》中公式查《铝合金结构设计规范》中表得系数强硬化铝合金非焊接和根据《铝合金结构设计规范》中公式te(t（）2.7有效截面特性计算根据《铝合金结构设计规范》中要求将有效厚度取代厚度进行有效截面计算上下2.8承载力计算根据《铝合金结构设计规范》中公式得截面承受的最小弯矩为：
金属屋面系统结构计算书11/27满足设计要求！2.9抗剪强度验算腹板净长根据《铝合金结构设计规范》（）中公式：√f0.2h/t√.89根据《建筑结构静力计算手册》，剪力系数为，压型板件所承受的最大剪力为：τ=（）τcr满足要求！且满足要求！所以，腹板满足抗剪强度要求！2.10局部受压承载力验算根据《铝合金结构设计规范》（）铝合金面板支座处腹板的局部受压承载力验算：
金属屋面系统结构计算书12/27中间支座RbRw满足要求！边部支座RaRw满足要求！2.11组合作用计算根据《铝合金结构设计规范》（）铝合金面板同时承受弯矩和支座反力的截面，应满足下列要求：以上各项验算都满足要求！第三章、铝合金支座及自攻钉强度计算3.1简图
金属屋面系统结构计算书13/27图3.2铝合金固定座1、铝合金面板形支托的验算根据《铝合金结构设计规范》中公式可知Aent1Ls4.mm2N/N/支座强度满足要求。、铝合金面板形支托稳定性的验算根据《铝合金结构设计规范》中公式可知N/满足要求！3.3自攻钉计算、屋面板的每个形支托通过个螺钉固定，单颗螺钉抗拔力实验值为
金属屋面系统结构计算书14/27受负风向上最不利组合设计值：－单个支座受荷面积：单个自攻螺钉受力：考虑自攻螺钉受力的不均因因素，安全系数取因此，单个自攻螺钉受力：满足要求！
金属屋面系统结构计算书15/27第四章、屋面系统骨架计算4.1屋面荷载计算恒荷载铝单板铝合金骨架厚铝镁锰合金屋面板（）保温棉厚玻璃丝绵厚穿孔镀铝锌压型钢板（穿孔率＞）檩条镀锌钢方管夹具及其他合计综合考虑活荷载：屋面风荷载标准值：（负风）（正风）4.2檩条验算屋面檩条采用*80*3的钢通，檩条跨度，间距，坡度
金属屋面系统结构计算书16/27，檩条采用钢材型号为，钢材屈服强度，强度设计值屋面檩条的截面特性参数如下：4.3荷载组合向下最不利组合设计值：恒＋活＋风＝＋（）＝向下最不利组合标准值：恒＋活＋风＝＋（）向上最不利组合设计值：恒＋风＝－＝向上最不利组合标准值：恒＋风＝－＝－由上述荷载结果显示，对檩条最不利荷载组合为：向下最不利组合。
金属屋面系统结构计算书17/.4受力计算4.5强度验算MxWxMyWyN/mm2强度满足要求！4.6挠度验算qk=1.8垂直向下方向最大挠度为：fmax＝5ql4/EI＝5×2.16×cos5o(3.8×)4/(×2.06××1.52×)=18.54mm＜/＝19mm，满足要求!第五章、铝合金骨架计算5.1荷载计算恒荷载铝单板铝合金骨架
金属屋面系统结构计算书18/27合计综合考虑活荷载：屋面风荷载标准值：（负风）（正风）5.2龙骨验算采用50*50*2.5铝合金方管，檩条跨度，间距，坡度，铝合金牌号为，强度设计值铝合金龙骨的截面特性参数如下：5.3荷载组合向下最不利组合设计值：恒＋活＋风＝＋（）＝向下最不利组合标准值：恒＋活＋风＝＋（）向上最不利组合设计值：
金属屋面系统结构计算书19/27恒＋风＝－＝向上最不利组合标准值：恒＋风＝－＝－由上述荷载结果显示，对龙骨最不利荷载组合为：向上最不利组合。5.4受力计算5.5强度验算MxWxMyWyN/mm2强度满足要求！5.6挠度验算qk=-1.67垂直向下方向最大挠度为：fmax＝5ql4/EI＝5×2.×cos5o(1.2×)4/(×0.7××17.×)=4.3mm＜1/＝6.67mm，满足要求!
金属屋面系统结构计算书20/27第六章、铝单板计算6.1铝单板的选用与校核基本参数：：板块分格尺寸：；：铝单板厚度：；模型简图为：6.2铝单板荷载计算板块自重：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用：：垂直于幕墙平面的分布水平地震作用；：动力放大系数取；：水平地震影响系数最大值，取；：铝单板单位面积自重；
金属屋面系统结构计算书21/27作用在板块上的风荷载及地震作用荷载组合：用于强度计算时，采用设计值组合：标准值组合：用于挠度计算时，采用标准值：6.3B板的强度、挠度校核，强度校核：校核依据：
金属屋面系统结构计算书22/27上式中：：板块在组合荷载作用下的板中最大应力设计值；：弯矩系数，按边长比查表，因为相邻两板支承条件不同，需要采用下面方式平衡折算求弯矩系数：区隔长宽比为查表得区隔弯矩系数为区隔长宽比为查表得区隔弯矩系数为支座弯矩系数为；：作用在幕墙上的荷载组合设计值；：板分格的短边边长；：板分格的长边边长；：板块的折减系数；：板的厚度；：铝单板抗弯强度；首先按下面公式计算值：其中：：计算参数；
金属屋面系统结构计算书23/27：作用在板块上的荷载组合标准值；：分格短边长度；：铝单板的弹性模量；：铝单板的厚度；按系数，查表，；铝单板强度满足要求挠度校核：校核依据：上面公式中：：铝单板挠度计算值；：铝单板挠度的折减系数，按查表，为；：铝单板挠度系数，按边长比查表，得；
金属屋面系统结构计算书24/27：风荷载标准值：短边尺寸；：弯曲刚度；：许用挠度，取短边长的，为；其中：上式中：：铝单板的弹性模量；：铝单板的厚度；：铝单板材料泊松比，为；铝单板挠度满足要求6.4铝单板的加强肋(支座)强度、挠度校核强度校核：
金属屋面系统结构计算书25/27校核依据：支座弯矩计算：：支座中点弯矩计算值；：作用在肋上的水平线荷载集度设计值；：板分格的短边边长；：板格宽度；因为＜，所以肋承受的是梯形荷载；支座的抗弯强度计算：：支座跨中最大应力设计值；：支座中点弯矩计算值；：加强肋的截面抵抗矩；：塑性发展系数：对于冷弯薄壁型钢龙骨，按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》，取；对于热轧型钢龙骨，按或规范取；对于铝合金龙骨，按最新《铝合金结构设计规范》
金属屋面系统结构计算书26/27，取；此处取：；支座强度满足要求。挠度校核：校核依据：梯形荷载上面公式中：：支座的挠度计算值；：作用在肋上的水平线荷载集度标准值；：支座的跨度；：支座材料的弹性模量：；：支座材料的惯性矩；：支座的极限挠度，取跨度的，为；支座挠度满足挠度要求。
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