彩鋼棚棚架鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

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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(mén)式剛架，剛架跨度26m，長(zhǎng)70m，檐高11m；柱距有5m及6m兩種，梁拱高為1.7m，上下弧度梁間距0.816m（具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)加工圖紙）。屋面采用0.426mm彩鋼瓦,檁條采用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》GB50017—2003《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009—2012《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—2008《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002二、荷載計(jì)算2.1荷載

2、取值荷載組合作用于屋架上的荷載有：（1）屋架(包括支撐)自重；（2）屋面恒荷載(檁條、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加谖菝鎯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，恒載＋活載；（2）屋架使用階段，恒載＋部分活載＋地震荷載。2.2計(jì)算荷載說(shuō)明2.2.1屋面恒荷載說(shuō)明應(yīng)按屋面實(shí)

3、際做法和屋面板、檁條規(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／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(shuō)明（1）計(jì)算彩鋼瓦時(shí)按不上人屋面考慮，取為0.50KN/m2，計(jì)算整體結(jié)構(gòu)中，按《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102：2002）,取為0.30KN/m2（1）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：基本風(fēng)壓取十年一遇，ω0=0.3KN/m2，地面粗糙度類別為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

4、-2012)的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于等于15m時(shí)，按15m高度處的數(shù)值采用，μz=1.13。風(fēng)荷載體型系數(shù)μs查下表可得：迎風(fēng)面柱及屋面分別為＋0.8和－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/㎡屋面迎風(fēng)面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN/㎡立柱背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/㎡屋面背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/㎡據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—結(jié)構(gòu)》中第18.8.1條建議：?jiǎn)螌娱T(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震設(shè)防烈度小于等于7度

5、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。一、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算3.1屋面板受力驗(yàn)算屋面采用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)，施工人員站立在檁條上，不考慮彩鋼瓦承受施工人員荷載）。彩鋼瓦下檁條間距800mm，取1m寬度屋面單元體進(jìn)行分析。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）Q1=面板自重g1+其他活載g3；（2）Q2=面板自重g1+風(fēng)荷載g2+其他活載g3。面板自重：風(fēng)荷載：g2=-0.27KN/m（負(fù)號(hào)表示荷載方向向上）其他活載：（

6、1）僅受自重作用時(shí)最大彎矩值：最大剪力值：查得產(chǎn)品規(guī)格表得根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力，此時(shí)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=0.039KN?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屋面檁條受力驗(yàn)算檁條采用C120mm型鋼，間距為0.8m，檁條下鋼架最大間距為6m，其受力簡(jiǎn)化為三跨連續(xù)梁，如下圖所示。其中，L=6000mm，均布荷載Q考慮兩種情況：（1）Q1=型鋼自重g1+屋面荷載g3，同時(shí)考慮施工人員荷載

7、，按集中荷載P=0.8kN，作用在跨中（上圖未示）；（2）Q2=型鋼自重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：風(fēng)荷載：g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m（負(fù)號(hào)表示荷載方向向上）屋面荷載：（1）屋面施工作用時(shí)最大彎矩值最大剪力值：查得產(chǎn)品規(guī)格表得根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力，此時(shí)屋面檁條受力滿足要求。（2）受自重及風(fēng)荷載同時(shí)作用時(shí)最大彎矩=0.08x(0.837-0.22)x62=1.78kN?m最大剪力值：=0.6x0.57x6=2.05kN由上小節(jié)可知，此時(shí)屋面檁條受力滿足要求。3.3棚架主體結(jié)構(gòu)受

8、力驗(yàn)算建立鋼筋場(chǎng)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φ89x3.5鋼管，腹桿采用φ42x3鋼管，下弦桿采用φ76x4鋼管，下弦加強(qiáng)桿采用φ63x