彩鋼棚棚架鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、一、設(shè)計(jì)概況1.1工程概況本廠房為鋼筋加工廠，該廠房為單層，其中單跨為雙坡弧度門式剛架，剛架 跨度26m,長70m，檐高11m;柱距有5m及6m兩種，梁拱高為1.7m,上下 弧度梁問距0.816m （具體結(jié)構(gòu)見加工圖紙）。屋面采用0.426mm彩鋼瓦,橡條采用C120mm型鋼，間距為0.8m,鋼材采用Q235鋼，焊條采用J422型。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500122003建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009H 2012建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ942008門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102 2002、荷載計(jì)算 2.1荷載取值荷載組合作用丁屋架上的荷載有：（1）屋架（包括支撐）自重；（

2、2）屋面包荷載 條、 彩鋼瓦屋面等的重量）；（3）活荷載；（4）風(fēng)荷載。以上荷載通?？煽醋魇蔷级∥菝鎯A斜面積或水平投影面積上的荷載，以kN/m2計(jì)，其值可由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001查得，或按按材料的 厚度、規(guī)格計(jì)算得出。根據(jù)屋架結(jié)構(gòu)不同工況實(shí)際情況對(duì)不同荷載組合進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，計(jì)算桿件內(nèi) 力時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)荷載，即荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)：（1）屋架施工階段，包載 +活載；（2）屋架使用階段，包載+部分活載+地震荷載。2.2計(jì)算荷載說明2.2.1屋面包荷載說明應(yīng)按屋面實(shí)際做法和屋面板、橡條規(guī)格等與建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范或由材料規(guī)格、厚度算得。通常表達(dá)為按屋面傾斜面積計(jì)算的均布荷載kN/

3、m2。屋架自重：屋架自重（包括支撐）在計(jì)算模型中考慮。2.2.2屋面活荷載說明（1）計(jì)算彩鋼瓦時(shí)按不上人屋面考慮，取為 0.50 KN/m2 ,計(jì)算整體結(jié)構(gòu) 中，按門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102 2002），取為0.30 KN/m2(2)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用在一般房屋和屋蓋表面上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值 w按下式：w = Ps，Pz，Wo基本風(fēng)壓取十年一遇，3 0=0.3KN/m2，地面粗糙度類另U為B類；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012)勺規(guī)定采用，當(dāng)高度小丁等丁 15m時(shí)，按15m高度處的數(shù)值采用，z=1.13。4 中陸橋度維柱桶fff盅HUI2 內(nèi)藩皂對(duì)值

4、奉小F*m戶c, a!/ ras+Q.6a i風(fēng)荷載體型系數(shù)K S查下表可得：迎風(fēng)面柱及屋面分別為+0.8和一0.8,背風(fēng)面柱及屋面分別為-0.5和0.5。立柱迎風(fēng)面：1.13x0.8x0.3=0.27KN/nf屋面迎風(fēng)面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN/m2立柱背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/tf屋面背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/tf據(jù)全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施一結(jié)構(gòu)中第18.8.1條建議：單層門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震設(shè)防烈度小丁等丁7度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計(jì)算。故本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不考慮地震作用。三、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算3.1屋面板受力驗(yàn)算屋面

5、采用0.426mm彩鋼瓦，屋面主要受到自重、活荷載、風(fēng)荷載及積灰荷 載作用(屋面安裝時(shí)，施工人員站立在橡條上，不考慮彩鋼瓦承受施工人員荷載)< 彩鋼瓦下橡條問距800mm，取1m寬度屋面單元體進(jìn)行分析。11d L 3 L i L 小屋面板受力模型按三跨連續(xù)梁進(jìn)行模擬，如下圖所示，L=800mm,均布荷載Q 考慮兩種情況：(1)。1=面板自重g1+其他活載g3； (2)。2=面板自重g1+風(fēng)荷載g2+其他活載g3。面板自重：g1 =0.000426 1 0.8 7850 10/0.8 =0.0335kN/m風(fēng)荷載：g2=-0.27KN/m （負(fù)號(hào)表示荷載方向向上）其他活載：g3=1kN/m

6、（1）僅受自重作用時(shí)22最大彎矩 M max =0.08ql = 0.081.0335 0.8 =0.053kN m最大剪力值：Vmax =0.6ql =0.6 1.0335 0.8 =0.496kN3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W=3020mmM 0.053 1000000 c- = = =17.55MPaW 3020V0.496 1000& =1.5 =1.5 =1.16MPaA1000 0.426根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力= 二-2 3.2 =17.7MPa ：215MPa屋面板受力滿足要求。（2）受自重及風(fēng)荷載同時(shí)作用時(shí)最大彎矩值:=0.08x(1.0335-0.27)x0.82=0.

7、039KN?m最大剪力值:=0.6x0.76x0.8=0.36kN由上小節(jié)可知，此時(shí)屋面板受力滿足要求 3.2屋面橡條受力驗(yàn)算其受力橡條采用C120mm型鋼，間距為0.8m,橡條下鋼架最大間距為6m, 簡化為三跨連續(xù)梁，如下圖所示。,1-L i L A L其中，L=6000mm,均布荷載Q考慮兩種情況：（1） Q1=S鋼自重g1+JH面 荷載g3,同時(shí)考慮施工人員荷載，按集中荷載P=0.8kN,作用在跨中（上圖未示）；(2) Q2州鋼自重g1+風(fēng)荷載g2+屋面荷載g3,取寬度為1m單元進(jìn)行分析。型鋼自重：g1 =0.037kN /m風(fēng)荷載：g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m (負(fù)號(hào)表

8、示荷載方向向上)屋面荷載：g3=0.8kN/m(1)屋面施工作用時(shí)22最大彎矩值 M max =0.08ql0.25PI =0.08 0.837 60.25 0.8 6 = 3.61kN *m最大剪力值：Vmax =0.6ql 0.5P =0.6 0.837 6 0.4 =3.4kN3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W = 17820mm3.61 1000000 =202.6MPaMcr =17820WV 3.4 1000& =1.5 =1.5 =1.04MPaA48702 c 2根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力二"。+女=203MPa<215MPa，此時(shí) 屋面橡條受力滿足要求。(2)受

9、自重及風(fēng)荷載同時(shí)作用時(shí)最大彎矩注心,。牝寸=0.08x(0.837-0.22)x&=1.78kN?m最大剪力值：=0.6x0.57x6=2.05kN由上小節(jié)可知，此時(shí)屋面橡條受力滿足要求'3.3棚架主體結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算建立鋼筋場棚架結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體受力分析3.3.1桁架計(jì)算桁架上弦桿采用4 89x3.5鋼管，腹桿采用4 42x3鋼管，下弦桿采用4 76x4 鋼管，下弦加強(qiáng)桿采用4 63x3.5鋼管。22400C12。帔076*40. 0.426 mJ a u:»*箕蝴M63*3.5E最大組合應(yīng)力比0.83<1.0，滿足要求變形值 60.1mm<L/400=26000/40