1、- 1 -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。25/430 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 MB/M0B,kR B/R0B,k1T mmG KN/m2Jef,k cm4/mMF,k KNm/mRa,k KN/mM0B,k KNm/mR0B,k KN/mMaxMB,k KNm/mMaxRB,k KN/m0.7 0.035 53.9 1.64 12 2.12 572 2.07 21.125/430 型立边咬合铝、
2、锰、镁合金板受向上荷载时的截面参数板厚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/M0B,kR/R 0B,k1T mmJef,k cm4/mMF,k KNm/mRa,k KN/mM0B,k KNm/mR0B,k KN/mMaxMBk KNm/mMaxRB,k KN/m0.7 45.1 1.88 14.8 1.88 47.8 1.63 9.54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 400450mm） ；- 2 -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
3、通檩条，横截面积：576mm 2；间距 1000mm；40x40x4.0 方通檩条截面特性T(mm) G(kg/m) Ix(cm4) Wx(cm3)4 4.52 12.6 6.32、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/m 3铝合金密度：28 KN/m 3玻璃棉容重：0.12 KN/m 3檩条钢材材质为：Q235强度设计值：f(拉、压、弯) (N/mm2) fv(剪) (N/mm2) fce(端面承压)(N/mm2)215 120 325冷弯薄
4、壁型钢的 f(拉、压、弯) 设计值为：205N/mm 2 屋面铝板铝合金牌号为： 3004H14， 抗拉强度 b220(N/mm 2)非比例伸长应力 RP0.2170(N/mm 2)T 码铝合金牌号为 6063-T5 抗拉强度 b160(N/mm 2)- 3 -非比例伸长应力 RP0.2110(N/mm 2)ST5.5*35 六角法兰钻尾钉材质为 SWRCH22A， 最小破坏力矩为 10Nm破坏拉力荷载为 13.2KN材料弹性模量及线胀系数：材料 弹性模量 E(N/mm 2) 线胀系数(10 -5)钢 2.06*10 5 1铝合金 0.70*10 5 2.35结构重要性系数：=1.14、荷载4
5、.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/m 26mm 厚通风降噪丝网 0.005 KN/m 2自粘性防水卷材 0.05KN/1mm 厚找平钢板 0.08 KN/m 20.5mm 厚压型钢板 0.04 KN/m 2 40x40x4 檩条 0.05 KN/m其他连接附件 0.005 KN/m 2合计 0.265 KN/m24.2、活荷载（按不上人屋面）： 0.5 KN/m 2 4.3、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/m2，地面粗糙类别 B 类，建筑物高度- 4 -
6、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 = gz* z* s*W0=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 = gz* z* s*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/m 2合计 S GK= 0.035 KN/m2活荷载：S Qi= 0.5 KN/m2 风荷载：风压峰值（局
7、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/m 2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= GSGK+ Q1SQ1K+ Q2 c2SQ2k=1.2*0.035+1.4*0.64+1.4*0.7*0.5=1.43 KN/m2- 5 -MqLLb)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= GSGK+ Q1SQ1K+ Q2 c2SQ2k=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
8、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：Mf10.078ql 20.078*1.43*1.0 2*1.10.12 KNm1.64 KNm- 6 -满足要求。ii. 屋面板在支座处最大弯矩：Mf20.105ql 20.105*1.43*1.0 2*1.10.17 KNm2.07 KNm满足要求。iii. 屋面板中间支座反力：R1 1.132ql1.132*1.43*1.0*
9、1.11.78 KN21.1 KN满足要求。iv. 屋面板边支座反力：R2 0.394ql0.394*1.43*1.0*1.10.62KN12.0KN满足要求。v. Mf2/M0B,k R 1/R0B,k0.17/2.121.78/5720.081满足要求。b)屋面板挠度验算：f1 0.64ql 4/100EI0. 64*1.43*1000 4/（100*0.7*10 5*53.9*104 ）- 7 -0.24mmL/2504.8mm满足要求1.2.2、负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：Mf10.078ql 20.078*(-1.16)*1.
10、0 2*1.10.10 KNm|Mf1|1.88 KNm满足要求。ii. 屋面板在支座处最大弯矩：Mf20.105ql 20.105*(-1.16)*1.0 2*1.10.13 KNm|Mf2|1.63 KNm满足要求。iii. 屋面板中间支座反力：R1 1.132ql1.132*(-1.16)*1.0*1.11.45 KN|R1|9.54 KN满足要求。iv. 屋面板边支座反力:R2 0.394ql0.394*(-1.16)*1.0*1.10.5 KN- 8 -|R2|14.8 KN满足要求。v. Mf2/M0B,k R 1/R0B,k0.13/1.881.45/47.80.11满足要求。b
11、)屋面板挠度验算：f1 0.64ql 4/100EI0.64*1.16*1000 4/（100*0.7*10 5*45.1 *104）0.24mmL/2504.8mm满足要求2、檩条验算：2.1、屋面次檩条采用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(cm4) Wx(cm3)4 4.52 12.6 6.3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，其计算模型见下图： MqL- 9 -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 0.265K
12、N/m2，风荷载按 0.64KN/m2计。2.2、最不利荷载统计及组合：标准值：q k 0.2650.640.50.7 KN/m 2 1.255KN/m 2设计值：q 1.20.2651.4(0.640.50.7) KN/m 2 1.704KN/m 22.3、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：Mmaxql 2/81.7041.01 2/8 KNm0.22KNm对应的最大应力为：M max/Wx0.2210 3/25.25 N/mm28.5N/mm 2 f/186.36 N/mm 2（为结构重要性系数）满足要求。b)檩条挠度验算：檩条跨中最大挠度：fmax 5ql 4/384EI51.7041.0(110 3)4/(3842.06105139104) mm- 10 -0.08 mml/25012mm，满足要求。
