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1、蘄太高速1#綜合場料倉棚設(shè)計計算說明書武漢理工大學(xué)交通學(xué)院2018年9月蘄太高速1#綜合場料倉棚設(shè)計計算說明書計算:張文國復(fù)核:張申昕負(fù)責(zé)人:武漢理工大學(xué)交通學(xué)院2018年9月目錄一、設(shè)計參數(shù)1二、計算荷載12.1屋面活荷載12.2雪荷載22.3風(fēng)荷載2三、荷載組合3四、模型計算結(jié)果44.1幾何模型44.2計算結(jié)果5五、結(jié)論11一、設(shè)計參數(shù)鋼筋加工棚,縱向按每跨6m間距布置鋼管立柱,立柱采用φ219×8mm鋼管;棚頂每10m安裝一道1.2mm厚820型采光帶,側(cè)墻全封閉,棚頂接側(cè)墻處留設(shè)20cm寬透氣帶。鋼筋加工棚鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均涂刷鐵紅防銹底漆兩
2、道,醇酸調(diào)和面漆兩道。鋼筋棚基礎(chǔ)采用灌注樁處理,灌注樁頂設(shè)置C30鋼筋混凝土基礎(chǔ)承臺,基礎(chǔ)頂面設(shè)置鋼板預(yù)埋件與鋼管柱進(jìn)行連接。各構(gòu)件參數(shù)如下表:表1構(gòu)件材料參數(shù)表結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型材料規(guī)格(mm)上部頂部檁條方管鋼Q235fy=215MPa80*50*4圓弧梁圓管鋼?50×3水平拉筋鋼筋?20頂棚板彩鋼瓦0.65圓弧梁腹桿鋼筋?20下部立柱圓管鋼?219×8側(cè)面檁條鋼筋60*50*3.5側(cè)棚板彩鋼瓦0.426驗算依據(jù)如下:《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CESC-1022002)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
3、(GB50017-2003)、《橋梁鋼結(jié)構(gòu)》(譚金華主編2013年2月第一次印刷)。二、計算荷載結(jié)構(gòu)承受自自重、屋面活載、雪荷載及風(fēng)荷載。結(jié)構(gòu)自重Midas根據(jù)結(jié)構(gòu)材料及體積自動計算。其他荷載取值如下。2.1屋面活荷載屋面活載按《門式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CESC-1022002)3.2.2條注釋及《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)表5.3.1注釋規(guī)定對受荷水平投影面積大于60m2的鋼構(gòu)架,屋面豎向均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可取不小于0.3kN/m2。本結(jié)構(gòu)受荷水平投影面積為1280m2,取屋面活荷載為0.3kN/m2。2.2雪荷載
4、根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)續(xù)表E.5得洪湖海拔高度為23.3m,重現(xiàn)期取為50年,對應(yīng)的基本雪壓為0.5kN/m2??紤]積雪均勻時的屋面積雪分布系數(shù),為1.0。雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2。2.3風(fēng)荷載-0.16《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)8.4.1規(guī)定對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋需要考慮風(fēng)振系數(shù)。本結(jié)構(gòu)高度為14m,寬度為16m,高寬比為0.875;所以不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響,取為1.0。鋼筋棚所處地域環(huán)境為B類,海拔高度23.3m;根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012
5、)表8.2.1插值得風(fēng)壓高度變化系數(shù)為1.42。取重現(xiàn)期為50年的基本風(fēng)壓0.35kN/m2。風(fēng)的體型分布系數(shù)根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)表8.3.1計算如下圖1。-0.28-0.8-0.18-0.21-0.6-0.5+0.8+0.28-0.18-0.5圖1風(fēng)荷載體型系數(shù)圖2風(fēng)荷載分布(kN/m2)風(fēng)荷載分布圖如上圖2?!督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)中并未給出多跨拱形屋面的風(fēng)的體形系數(shù),看按照單跨取值。對于側(cè)面的迎風(fēng)面單跨結(jié)構(gòu)與多跨結(jié)構(gòu)風(fēng)的體型系數(shù)一致;多跨結(jié)構(gòu)兩邊頂棚風(fēng)的體形系數(shù)絕對值較大,若按最不利
6、工況考慮可采用邊跨的體形系數(shù)作為驗算的體形系數(shù),與單跨相同;即風(fēng)的體形系數(shù)與單跨相同。三、荷載組合取γ0=0.9?!堕T式剛架輕型房屋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CESC-1022002)3.2.5條規(guī)定屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮,應(yīng)取兩者中較大值?;狙簶?biāo)準(zhǔn)值為0.25kN/m2,屋面均布活荷載為0.3kN/m2。所以荷載組合中不在考慮雪荷載的影響。設(shè)計使用年限與風(fēng)荷載重現(xiàn)期均取為50年,根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)表3.2.5取屋面活荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)γL=1。風(fēng)荷載組合系數(shù)為0.6。所得荷載組合如下,工況一為
7、自重與屋面均布活荷載的組合,工況二為自重與風(fēng)荷載的組合。極限承載能力狀態(tài):工況一:0.9()工況二:0.9()正常使用極限狀態(tài):工況三:工況四:承載能力狀態(tài)主要驗算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否滿足規(guī)范要求,正常使用極限狀態(tài)中的工況三、四均為荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合,根據(jù)參考資料《橋梁鋼結(jié)構(gòu)》該工況用于驗算結(jié)構(gòu)剛度是否滿足規(guī)范要求。四、模型計算結(jié)果4.1幾何模型按照拼疊長鋼筋棚設(shè)計圖紙建立Midas模型圖如下:圖3料倉棚結(jié)構(gòu)示意圖4.2計算結(jié)果模型中所有單元均以梁單元模擬,在應(yīng)力結(jié)果中,組合應(yīng)力為軸力產(chǎn)生的應(yīng)力加上兩個方向彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力,計算位置是截面外邊緣離截面形心最
8、遠(yuǎn)的四個點;應(yīng)力值是四個點組合后的應(yīng)力最大值。應(yīng)力結(jié)果與《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017-2003)中計算方式相差一個截面塑性發(fā)展系數(shù),此部分在計算