大型采光顶(阳光房)钢结构计算书

大型采光顶(阳光房)钢结构计算书 [某大型采光顶(阳光房)钢结构计算书] [强度计算信息][采光顶] 设 计 计 算 书 计算: 校核: 审核: 目 录 一、 风荷载计算................................................... 错误～未定义书签。错误～未定义书签。 )第1页) [强度计算信息][采光顶]设计计算书 一、 计算依据及说明 1. 工程概况说明 工程名称:[工程名称] 工程所在城市:北京 公司地址:北京市通州区马驹桥镇姚辛庄 工程所属建筑物地区类别:C类 工程所在地区抗震设防烈度:9度 2 工程基本风压:0.45kN/m 工程强度校核处标高:10m 2. 设计依据 《建筑结构荷载》 GB 50009-2001 (2006年版) 《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 《建筑用不锈钢绞线》 JG/T 200-2007 《建筑幕墙》 GB/T 21086-2007 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 JGJ/T151-2008 《不锈钢棒》 GB/T 1220-2007 《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》 JG 160-2004 《铝合金结构设计规范》 GB50429-2007 《建筑陶瓷薄板应用技术规程》 JGJ/T172-2009 《建筑玻璃采光顶》 JG/T 231-2008 《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001(2008年版) 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001 《钢结构设计规范》 GB 50017-2003 《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003 《塑料门窗工程技术规程》 JGJ103-2008 《中空玻璃稳态U值(传热系数)的计算和测定》 GB/T22476-2008 《玻璃幕墙工程质量检验标准》 JGJ/T 139-2001 《金属与石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 《建筑制图标准》 GB/T 50104-2001 《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ 113-2009 《全玻璃幕墙工程技术规程》 DBJ/CT 014-2001 《点支式玻璃幕墙工程技术规程》 CECS 127:2001 《点支式玻幕墙支承装置》 JC 1369-2001 《吊挂式玻幕墙支承装置》 JC 1368-2001 《建筑结构用冷弯矩形钢管》 JG/T178-2005 《建筑用不锈钢绞线》 JG/T200-2007 《铝合金建筑型材 基材》 GB/T 5237.1-2008 《铝合金建筑型材 阳极氧化、着色型材》 GB/T 5237.2-2008 《铝合金建筑型材 电泳涂漆型材》 GB/T 5237.3-2008 )第1页) 《铝合金建筑型材 粉末喷涂型材》 GB/T 5237.4-2008 《铝合金建筑型材 氟碳漆喷涂型材》 GB/T 5237.5-2008 《铝合金建筑型材 隔热型材》 GB/T 5237.6-2008 《建筑幕墙平面内变形性能检测方法》 GB/T 18250-2000 《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》 GB/T 18575-2001 《铝型材截面几何参数算法及计算机程序》 YS/T437-2009 《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》 GB 3098.1-2000 《紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹》 GB 3098.2-2000 《紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 》 GB 3098.4-2000 《紧固件机械性能 自攻螺钉》 GB 3098.5-2000 《紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉、螺柱》 GB 3098.6-2000 《紧固件机械性能 不锈钢 螺母》 GB 3098.15-2000 《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》 GB/T 16823.1-1997 《搪瓷用冷轧低碳钢板及钢带》 GB/T13790-2008 《陶瓷板》 GB/T23266-2008 《建筑幕墙用瓷板》 JG/T217-2007 《干挂空心陶瓷板》 JC/T1080-2008 《耐候结构钢》 GB/T4171-2008 《平板玻璃》 GB11614-2009 《浮法玻璃》 GB11614.2-2009 《夹层玻璃》 GB15763.3-2009 《中空玻璃》 GB/T11944 -2002 《钢化玻璃 》 GB15763.2-2005 《半钢化玻璃》 GB/T17841-2008 《铝及铝合金轧制板材》 GB/T 3880-1997 《干挂饰面石材及其金属挂件》 JC830?1~830?2-2005 《建筑用铝型材、铝板氟碳涂层》 JC 133-2000 《建筑用安全玻璃 防火玻璃》 GB 15763.1-2009 《混凝土接缝用密封胶》 JC/T 881-2001 《幕墙玻璃接缝用密封胶》 JC/T 882-2001 《石材幕墙接缝用密封胶》 JC/T 883-2001 《中空玻璃用弹性密封胶》 JC/T 486-2001 《中空玻璃用复合密封胶条》 JC/T1022-2007 《天然花岗石建筑板材》 GB/T18601-2009 《铝合金门窗》 GB/T 8478-2008 《混凝土结构后锚固技术规程》 JGJ 145-2004 《公共建筑节能设计标准》 GB 50189-2005 《建筑用硬质塑料隔热条》 JG/T 174-2005 《建筑用隔热铝合金型材 穿条式》 JG/T 175-2005 《民用建筑能耗数据采集标准》 JG/T154-2007 《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》 JGJ/T211-2007 《不锈钢和耐热钢 牌号及化学成份》 GB/T20878-2007 《百页窗用铝合金带材》 YS/T621-2007 《建筑物防雷检测技术规范》 GB/T21434-2008 )第2页) 《混凝土加固设计规范》 GB50367-2006 《小单元建筑幕墙》 JG/T217-2008 《普通装饰用铝塑复板》 GB/T22412-2008 《冷弯型钢》 GB/T6725 -2008 《建筑抗震加固技术规程》 JGJ/T116-2009 《公共建筑节能改造技术规范》 JGJ176-2009 《热轧型钢》 GB/T706 -2008 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》 GB/T8484-2008 《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 《中国地震烈度表》 GB/T17742-2008 《绿色建筑标准》 GB/T50378-2006 3. 基本计算公式 (1).场地类别划分: 根据地面粗糙度,场地可划分为以下类别: A类近海面,海岛,海岸,湖岸及沙漠地区; B类指田野,乡村,丛林,丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类指有密集建筑群的城市市区; D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区; [工程名称]按C类地区计算风压 (2).风荷载计算: 幕墙属于薄壁外围护构件，根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版) 7.1.1 采 用 风荷载计算公式: W=β×μ×μ×W kgzzsl0 2 其中: W---作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m) k β---瞬时风压的阵风系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取gz 定 根据不同场地类型,按以下公式计算:β=K(1+2μ) gzf 其中K为地区粗糙度调整系数，μf为脉动系数 Z (-0.12) A类场地: β=0.92×(1+2μ) 其中:μ=0.387×() gzff10 Z (-0.16) B类场地: β=0.89×(1+2μ) 其中:μ=0.5×() gzff10 Z (-0.22) C类场地: β=0.734×() =0.85×(1+2μ) 其中:μgzff10 Z (-0.3) D类场地: β=0.80×(1+2μ) 其中:μ=1.2248×() gzff10 μ---风压高度变化系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001取定, z 根据不同场地类型,按以下公式计算: )第3页) Z 0.24 A类场地: μ=1.379×() z10 Z 0.32 B类场地: μ=() z10 Z 0.44 C类场地: μ=0.616×() z10 Z 0.60 D类场地: μ=0.318×() z10 本工程属于C类地区 μ---风荷载体型系数,按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)取定 sl 2 W---基本风压,按全国基本风压图,北京地区取为0.45kN/m 0 (3).地震作用计算: q=β×α×G EAkEmaxAk 其中: q---水平地震作用标准值 EAk β---动力放大系数,按 5.0 取定 E α---水平地震影响系数最大值,按相应设防烈度取定: max 6度(0.05g): α=0.04 max 7度(0.1g): α=0.08 max 7度(0.15g): α=0.12 max 8度(0.2g): α=0.16 max 8度(0.3g): α=0.24 max 9度(0.4g): α=0.32 max 北京地区设防烈度为9度,根据本地区的情况,故取α=0.16 max 2 G---幕墙构件的自重(N/m) Ak (4).荷载组合: 结构设计时，根据构件受力特点，荷载或作用的情况和产生的应力(内力)作用方向，选用 最不利的组合，荷载和效应组合设计值按下式采用: γS+γψS+γψS+γψS GGwwwEEETTT 各项分别为永久荷载:重力;可变荷载:风荷载、温度变化;偶然荷载:地震 )第4页) 水平荷载标准值: q=W+0.5×q，维护结构荷载标准值不考虑地震组合 kkEAk 水平荷载设计值: q=1.4×W+0.5×1.3×q kEAk 荷载和作用效应组合的分项系数,按以下规定采用: ?对永久荷载采用标准值作为代表值，其分项系数满足: a.当其效应对结构不利时:对由可变荷载效应控制的组合，取1.2;对有永久荷载效应 控制的组合，取1.35 b.当其效应对结构有利时:一般情况取1.0;对结构倾覆、滑移或是漂浮验算，取0.9 ?可变荷载根据设计要求选代表值，其分项系数一般情况取1.4 二、 单坡采光顶荷载计算 1. 风荷载标准值计算 2 Wk: 作用在幕墙上的风荷载标准值(kN/m) z : 计算高度10m μz: 10m高处风压高度变化系数(按C类区计算): (GB50009-2001 7.2.1) z0.44 μz=0.616×()=0.616 由于0.616<0.74,取μz=0.74 10 μf: 脉动系数 : (GB50009-2001 7.4.2-8) z(1.8(0.22-0.16))-0.22× μf=0.5×35×()=0.734056 10 βgz: 阵风系数 : (GB50009-2001 7.5.1-1) βgz=0.85×(1+2×μf) = 2.0979 A: 单坡采光顶屋面坡面角度为30度 当前坡面为封闭式落地单坡屋面 μs: 风荷载体型系数,按照(GB50009-2001 7.3.1),按照风向不同分为2种情况,迎风面 体型系数按照坡面角度查表7.3.1取0.2,背风面体型系数取-0.5 正负向风荷载标准值计算如下 Wk1: 迎风风荷载标准值 Wk1=βgz×μz×μsl×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.0979×0.74×0.2×0.45 2 =0.13972 kN/m Wk2: 背风风荷载标准值 Wk2=βgz×μz×μs2×W0 (JGJ102-2003 5.3.2) =2.0979×0.74×(-0.5)×0.45 2 =-0.3493 kN/m 2. 风荷载设计值计算 2 W: 风荷载设计值: kN/m γw : 风荷载作用效应的分项系数:1.4 按《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003 5.1.6条规定采用 2 W1=γw×Wk1=1.4×0.13972=0.195608kN/m 2 W2=γw×Wk2=1.4×(-0.3493)=-0.489019kN/m )第5页) 3. 雪荷载标准值计算 2 Sk: 雪荷载标准值(kN/m) 2 S0: 基本雪压,北京50年一遇最大积雪的自重: 0.4kN/m 根据现行<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001取值 μr: 屋面积雪分布系数,根据GB50009-2001屋面积雪分布系数表6.2.1,按照坡面角度30 度,取0.8 根据<<建筑结构荷载规范>>GB50009-2001公式6.1.1屋面雪载荷按下式计算 Sk=μr×S0 =0.8×0.4 2 =0.32kN/m 4. 雪荷载设计值计算 2 S: 雪载荷设计值(kN/m) γs: 雪载荷分项系数为 1.4 S=γs×Sk =1.4×0.32 2 =0.448kN/m 5. 自重荷载设计值 2 G:构件自重荷载设计值(kN/m) 2 WGT:幕墙面板和构件平均平米重量取0.5 kN/m 2 GAK:构件自重荷载标准值(kN/m) rg: 恒载荷分项系数为 1.2 2 GAK=WGT=0.5kN/m G=rg×GAK =1.2×0.5 2 =0.6kN/m 6. 竖向均布地震作用计算 2 GK:重力荷载代表值取结构自重值(kN/m) GK=GAK 2 =0.5kN/m αvmax: 竖向地震影响系数最大值:0.104 2 qEVk: 分布竖向地震作用标准值(kN/m) qEVk=βE×αvmax×GK (JGJ102-2003 5.3.4) =5×0.104×0.5 2 =0.26kN/m rE: 地震作用分项系数: 1.3 2 qEAV: 分布竖向地震作用设计值(kN/m) qEAV=rE×qEVk =1.3×0.26 2 =0.338kN/m 7. 荷载组合计算 考虑三种工况 )第6页) 1.风荷载为主要荷载,组合为(考虑正风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载): 分为两个方向进行组合: (1).重力方向 2 Szkg=GAK=0.5kN/m Szg =GAK×γG+Sk×γs×ψS+qEVk×γE×ψE =0.5×1.2+0.32×1.4×0.7+0.26×1.3×0.5 2 =1.0826kN/m (2).垂直于坡面方向 正风荷载计算 2 Szkp1=Wkp1=0.13972kN/m Szp1 =Wkp1×γw =0.13972×1.4 2 =0.195608kN/m 2.风荷载为主要荷载,组合为(考虑负风荷载、地震荷载、雪荷载、重力荷载): 分为两个方向进行组合: (1).重力方向 2 Szkg=GAK=0.5kN/m Szg =GAK×γG+Sk×γs×ψS+qEVk×γE×ψE =0.5×1.2+0.32×1.4×0.7+0.26×1.3×0.5 2 =1.0826kN/m (2).垂直于坡面方向 负风荷载计算 2 Szkp2=Wkp2=-0.3493kN/m Szp2 =Wkp2×γw =-0.3493×1.4 2 =-0.489019kN/m 3.雪荷载为主要荷载,组合为(考虑地震荷载、雪荷载、重力荷载): 由于没有风荷载,故只有一个方向的荷载进行组合: Szsk=GAK + Sk =0.5+0.32 2 =0.82kN/m Szs =GAK×γG+Sk×γs+qEVk×γE×ψE =0.5×1.2+0.32×1.4+0.26×1.3×0.5 2 =1.217kN/m 4.活荷载为主要荷载,组合为(考虑地震荷载、活荷载、重力荷载): 由于没有风荷载,故只有一个方向的荷载进行组合: Szlk=GAK + Lk =0.5+0.5 2 =1kN/m Szl =GAK×γG+Lk×γl+qEVk×γE×ψE =0.5×1.2+0.5×1.4+0.26×1.3×0.5 2 =1.469kN/m 5.综合上面情况,计算最大面板荷载情况 (1).在正风荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为 )第7页) 2 标准值Swka = Szkg×cos(A)+ Szkp1 =0.572733kN/m 2 设计值Swa = Szg×cos(A)+ Szp1 =1.13317kN/m (2).在负风荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为 2 标准值Swkb = Szkg×cos(A)+ Szkp2 =0.0837131kN/m 2 设计值Swb = Szg×cos(A)+ Szp2 =0.44854kN/m (3).在雪荷载为主要活荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为 2 标准值:Ssk = Szsk×cos(A)=0.710141kN/m 2 设计值:Ss = Szs×cos(A)=1.05395kN/m (4).在活荷载为主要荷载的情况下,面板所承受的荷载组合值为 2 标准值:Slk = Szlk×cos(A)=0.866025kN/m 2 设计值:Sl = Szl×cos(A)=1.27219kN/m 综合上面计算可知,面板强度验算如下: 2 采用荷载组合标准值为0.866025kN/m 2 荷载组合设计值为1.27219kN/m 三、 玻璃计算 1. 玻璃面积 B: 该处玻璃幕墙分格宽: 1.54m H: 该处玻璃幕墙分格高: 1.68m A: 该处玻璃板块面积: A=B×H =1.54×1.68 2 =2.5872m 2. 玻璃板块自重 G:中空夹胶玻璃板块平均自重(不包括铝框): SAk 3 玻璃的体积密度为: 25.6(kN/m) (JGJ102-2003 5.3.1) BL_w:中空夹胶玻璃外层玻璃厚度: 6mm BL_z:中空夹胶玻璃中间层玻璃厚度: 6mm BL_n:中空夹胶玻璃内层玻璃厚度: 6mm BL_w+BL_z+BL_n G=25.6× SAk1000 6+6+6 =25.6× 1000 2 =0.4608kN/m 3. 玻璃强度计算 选定面板材料为:6(浮法)+12+6(浮法)+1.14+6(浮法)中空夹胶玻璃 校核依据: σ?,g 2 q: 玻璃所受组合荷载: 1.27219kN/m a: 玻璃短边边长: 1.54m b: 玻璃长边边长: 1.68m to:中空夹胶玻璃外侧玻璃板块厚度: 6mm )第8页) tm:中空夹胶玻璃中间玻璃板块厚度: 6mm ti:中空夹胶玻璃内侧玻璃板块厚度: 6mm 2 E:玻璃弹性模量 : 72000N/mm m:玻璃板面跨中弯曲系数,按边长比a/b查表6.1.2-1得: 0.0513 η:折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 σw:玻璃所受应力: 采用风荷载与地震荷载组合: 2 q=1.27219kN/m 荷载分配系数计算 当前玻璃结构为6(浮法)+12+6(浮法)+1.14+6(浮法)中空夹胶玻璃,考虑内层夹胶先组合 然后与外层中空再组合的原则 ten:内层夹胶组合等效厚度 333 ten=tm+ti ren:内层夹胶组合分配系数 3ten ren= 33ten+to 33tm+ti = 333tm+ti+to ro,rm,ri:外层、中间层、内层玻璃荷载分配系数 3to ro =1.1× 33to+ten 3to =1.1× 333to+tm+ti 36 =1.1× 3336+6+6 =0.366667 3tm rm =ren× 33tm+ti 333tm+titm =× 33333tm+ti+totm+ti 36 = 3336+6+6 =0.333333 3ti ri =ren× 33tm+ti 3ti = 333to+tm+ti 36 = 3336+6+6 =0.333333 面荷载设计值组合作用下各层玻璃所受的面荷载分别为: qo = ro × q 2 = 0.46647kN/m )第9页) 2 qm = rm × q = 0.424063kN/m 2 qi = ri × q = 0.424063kN/m 面荷载标准值作用下各层玻璃所受的荷载分别为: qko = ro × qk 2 = 0.317543kN/m 2 qkm = rm × qk = 0.288675kN/m 2 qki = ri × qk = 0.288675kN/m 参数θ计算: 风荷载标准值作用下 49qko×a×10 θo= (JGJ102-2003 6.1.2-3) 4E×to 490.317543×1.54×10 = 472000×6 =19.1402 查表6.1.2-2 得ηo = 0.923439 49qkm×a×10 θm= (JGJ102-2003 6.1.2-3) 4E×tm 490.288675×1.54×10 = 472000×6 =17.4002 查表6.1.2-2 得ηm = 0.930399 49qki×a×10 θi= (JGJ102-2003 6.1.2-3) 4E×ti 490.288675×1.54×10 = 472000×6 =17.4002 查表6.1.2-2 得ηi = 0.930399 各层玻璃应力计算: 26×m×qo×a×1000 σwo=×ηo (JGJ102-2003 6.1.2-1) 2to 26×0.0513×0.46647×1.54×1000 =×0.923439 26 2 =8.73452N/mm 26×m×qm×a×1000 σwm=×ηm (JGJ102-2003 6.1.2-1) 2tm 2 =8.00032N/mm 26×m×qi×a×1000wi=×ηi (JGJ102-2003 6.1.2-1) σ2ti 2 =8.00032N/mm 22 8.73452N/mm?,g=28N/mm 22 8.00032N/mm?,g=28N/mm 22 8.00032N/mm?,g=28N/mm 玻璃的强度满足 )第10页) 4. 玻璃跨中挠度计算 1.54 校核依据: df?dflim=×1000=dflimmm 60 D: 玻璃刚度(N?mm) ν: 玻璃泊松比: 0.2 2 E: 玻璃弹性模量 : 72000N/mm te:中空夹胶玻璃的等效厚度 当前玻璃结构为6(浮法)+12+6(浮法)+1.14+6(浮法)中空夹胶玻璃,考虑内层夹胶先组合 然后与外层中空再组合的原则 ten:内层夹胶组合等效厚度 333 ten=tm+ti 333 te =0.95×to+ten 3333 =0.95×to+tm+ti 3333 =0.95×6+6+6 =8.22082mm 3E×te D= 212×(1-ν) 372000×8.22082 = 212×(1-0.2) =3.47237e+006N?mm 2 qk: 玻璃所受组合荷载标准值:0.866025kN/m μ: 挠度系数,按边长比a/b查 表6.1.3得: 0.00480333 参数θ计算: 4qk×a θ= (JGJ102-2003 6.1.2-3) 4E×te 40.866025×1.549 =×10 472000×8.22082 =14.8122 η: 折减系数,根据参数θ查表6.1.2-2 得η = 0.940751 df: 玻璃组合荷载标准值作用下挠度最大值 4μ×qk×a df=×η (JGJ102-2003 6.1.3-2) D 40.00480333×0.866025×1.549 = ×0.940751×103.47237e+006 =6.33877mm 6.33877mm?dflim=25.6667mm 玻璃的挠度满足 )第11页) 四、 单坡面计算 1. 单坡面计算基本信息 1)基本信息 单坡面底部长度为6.8m,顶高1.82205m 单坡杆件长度为7.03988m 采用有限元进行分析计算 单坡面计算距离:左边1.68m,右边1.68m 2)杆件断面特性 拱杆件截面材料特性如下: 选定杆件材料类别: 钢-Q235 选用杆件型材名称: I16 2 型材强度设计值: 215N/mm 2 型材弹性模量: E=206000N/mm 4 X轴惯性矩: Ix=1126.9cm 4 Y轴惯性矩: Iy=93.0488cm 3 X轴上部抵抗矩: Wx1=140.862cm 3 X轴下部抵抗矩: Wx2=140.862cm 3 Y轴左部抵抗矩: Wy1=21.1475cm 3 Y轴右部抵抗矩: Wy2=21.1475cm 2 型材截面积: A=26.1131cm 型材计算校核处抗剪壁厚: t=6mm 3 型材截面面积矩: Ss=80.8326cm 塑性发展系数: γ=1.05 I16 3)计算说明 根据荷载规范,由于单坡面特性,计算可以考虑三种工况: 工况一:迎风风荷载为主要活荷载; )第12页) 工况二:背风风荷载为主要活荷载; 工况三:雪荷载为主要活荷载. 以下则按照这三种工况分别进行计算. 4)节点编号图 n2 n1 节点编号图 5)单元编号图 b1 单元编号图 2. 单坡面工况一计算 1)单坡面的荷载作用简图如下: -1.81877kN/m -0.328621kN/m 受力简图(工况一) 2)经过有限元分析,得到相关信息如下: Mmax=12.9191kN.m 12.919kN.m 弯矩图(工况一) Qmax=7.34054kN 7.341kN 剪力图(工况一) )第13页) Nmax=1.65695kN N1=1.657kN N1 轴力图(工况一) Dmax=14.412mm 14.412mm 位移图(工况一) 3)相关受力信息表格如下: 编号 列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 偏移(m) 0.000 0.880 1.760 2.640 3.520 4.400 5.280 6.160 7.040 弯矩(kN.m) 0.000 -5.652 -9.689 -12.112 -12.112 -9.689 -5.652 0.000 -12.919 2σ(N/mm) 0.166 -38.339 -65.593 -81.930 -81.930 -65.593 -38.339 0.166 -87.347 剪力(kN) b1 5.505 3.670 1.835 -0.000 -1.835 -3.670 -5.505 7.341 -7.341 2τ(N/mm) 6.582 4.388 2.194 -0.000 -2.194 -4.388 -6.582 8.776 -8.776 挠度(mm) 0.000 -5.596 -10.269 -13.342 -13.342 -10.269 -5.596 0.000 -14.412 轴力(N) -1.657 -1.243 -0.828 -0.414 0.414 0.828 1.243 1.657 0.000 4)拱杆件的应力图如下: σmax=87.3474N/mm^2 -87.347 应力图(工况一) 5)支座反力信息如下: 支座编号 X向反力(kN) Y向反力(kN) 转角反力(kN.m) n1 -3.500 6.662 --- n2 -3.500 6.662 --- 22 6)最大应力为87.3474N/mm?215N/mm,满足要求 7)最大位移校核 Dfmax=Leng/250×1000 =7.03988/250×1000 =28.1595mm 最大位移为14.412mm?28.1595mm,满足要求 3. 单坡面工况二计算 1)单坡面的荷载作用简图如下: )第14页) -1.81877kN/m 0.821552kN/m 受力简图(工况二) 2)经过有限元分析,得到相关信息如下: Mmax=5.79382kN.m 5.794kN.m 弯矩图(工况二) Qmax=3.292kN 3.292kN 剪力图(工况二) Nmax=1.65695kN N1=1.657kN N1 轴力图(工况二) Dmax=3.09362mm 3.094mm 位移图(工况二) 3)相关受力信息表格如下: 编号 列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 偏移(m) 0.000 0.880 1.760 2.640 3.520 4.400 5.280 6.160 7.040 弯矩(kN.m) 0.000 -2.535 -4.345 -5.432 -5.432 -4.345 -2.535 -0.000 -5.794 2σ(N/mm) -0.166 -17.262 -29.462 -36.766 -36.766 -29.462 -17.262 -0.166 -39.173 剪力(kN) b1 2.469 1.646 0.823 -0.000 -0.823 -1.646 -2.469 3.292 -3.292 2τ(N/mm) 2.952 1.968 0.984 -0.000 -0.984 -1.968 -2.952 3.936 -3.936 挠度(mm) 0.000 -1.201 -2.204 -2.864 -2.864 -2.204 -1.201 0.000 -3.094 轴力(N) -1.657 -1.243 -0.828 -0.414 0.414 0.828 1.243 1.657 0.000 4)拱杆件的应力图如下: )第15页) σmax=39.1725N/mm^2 -39.173 应力图(工况二) 5)支座反力信息如下: 支座编号 X向反力(kN) Y向反力(kN) 转角反力(kN.m) n1 -2.453 2.751 --- n2 -2.453 2.751 --- 22 6)最大应力为39.1725N/mm?215N/mm,满足要求 7)最大位移校核 Dfmax=Leng/250×1000 =7.03988/250×1000 =28.1595mm 最大位移为3.09362mm?28.1595mm,满足要求 4. 单坡面工况三计算 1)单坡面的荷载作用简图如下: -2.46792kN/m 受力简图(工况三) 2)经过有限元分析,得到相关信息如下: Mmax=14.7678kN.m 14.768kN.m 弯矩图(工况三) Qmax=8.39093kN 8.391kN 剪力图(工况三) )第16页) Nmax=2.24834kN N1=2.248kN N1 轴力图(工况三) Dmax=22.3563mm 22.356mm 位移图(工况三) 3)相关受力信息表格如下: 编号 列表条目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 偏移(m) 0.000 0.880 1.760 2.640 3.520 4.400 5.280 6.160 7.040 弯矩(kN.m) -0.000 -6.461 -11.076 -13.845 -13.845 -11.076 -6.461 0.000 -14.768 2σ(N/mm) -0.225 -43.851 -74.997 -93.662 -93.662 -74.997 -43.851 0.225 -99.846 剪力(kN) 6.293 4.195 2.098 -0.000 -2.098 -4.195 -6.293 8.391 -8.391 b1 2τ(N/mm) 7.524 5.016 2.508 -0.000 -2.508 -5.016 -7.524 -10.031 10.031 挠度(mm) 0.000 -8.681 -15.929 -20.697 -20.697 -15.929 -8.681 0.000 -22.356 轴力(N) -2.248 -1.686 -1.124 -0.562 0.562 1.124 1.686 2.248 0.000 4)拱杆件的应力图如下: σmax=99.8463N/mm^2 -99.846 应力图(工况三) 5)支座反力信息如下: 支座编号 X向反力(kN) Y向反力(kN) 转角反力(kN.m) n1 -4.343 7.523 --- n2 -4.343 7.523 --- 22 6)最大应力为99.8463N/mm?215N/mm,满足要求 7)最大位移校核 Dfmax=Leng/250×1000 =7.03988/250×1000 =28.1595mm 最大位移为22.3563mm?28.1595mm,满足要求 )第17页)