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(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)荷載計(jì)算鋼結(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JGJ92008門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102 20022.1荷載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

2、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)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/

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(shuō)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 s z Wo基本風(fēng)壓取十年一遇，3 o=O.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(GB50009-2012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，卩z=1.13*一心m申向恒也線杵Hi常底想N1肯=0 AH-Wi4拱羽3

4、耐0,12用削燉對(duì)ta用中芳k£1G5+0-6a 1風(fēng)荷載體型系數(shù)卩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 加屋面迎風(fēng)面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN 加立柱背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN 加屋面背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN 加據(jù)全國(guó)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：?jiǎn)螌娱T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)

5、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。(J,1 -i -1 I- i "厶 1.【.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) Q仁面板自重g1+其他活載g3； (2) Q2=W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=-°.27KN/m （負(fù)號(hào)表示

6、荷載方向向上）其他活載：g3 1kN/m（1）僅受自重作用時(shí)2 2最大彎矩值. M max 0.08ql0.08 1.0335 0.80.053kN ?m最大剪力值：Vmax0.6ql0.6 1.0335 0.8 0.496kN3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W 3020mmM 0.053 1000000W302017.55MPa精選1.16MPaV 1.5 0496 1000A1000 0.42617.7MPa 215MPa 此時(shí)根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力 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：“ “ =純廣=0.08x(1.0335-0.27)x0.82=0.039KN?m最

7、大剪力值：二=°印 :=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。Q1 1L <!； L i L其中，L=6000mm,均布荷載Q考慮兩種情況：（1） Q1=®鋼自重g1+屋面 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） 02=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：g1 0.037kN/m風(fēng)荷載：g2=-0.27x0.8=-0

8、.22kN/m （負(fù)號(hào)表示荷載方向向上）屋面荷載：g3 °.8kN/m（1）屋面施工作用時(shí)2 2最大彎矩值 Mmax 0.08ql20.25PI0.08 0.837 620.25 0.8 6 3.61kN ?m最大剪力值：Vmax0.6ql 0.5P 0.6 0.837 6 0.4 3.4kN3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W 17820mmM 3.61 1000000W17820202.6MPa1.5V 1.5 3.4 1000A48701.04MPa根據(jù)第四強(qiáng)度理論，最大組合應(yīng)力 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203MPa 215MPa 此時(shí)= 跆廠=0.08x(

9、0.837-0.22)x=1.78kN?m最大剪力值:二=°印 :=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331桁架計(jì)算桁架上弦桿采用© 89x3.5鋼管，腹桿采用© 42x3鋼管，下弦桿采用© 76x4鋼管，下弦加強(qiáng)桿采用© 63x3.5鋼管。SHg：ogzip M y i IjLl：L02 Z2I山（1: E .? Z:oc氐I « CM憎，1AJL':.：a gc 77q, a PC 771 % ELgiTTIA Ha QC 77«U"I最大組合應(yīng)力比0.83<1.0，滿足要求變形值 60.1mm<L/400=2600