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1、彩钢棚棚架钢结构计算书 彩钢棚棚架钢结构计算书一、设计概况 1.1 工程概况 本厂房为钢筋加工厂,该厂房为单层,其中单跨为双坡弧度门 式刚架,刚架跨度26m,长 70m,檐高 11m;柱距有 5m 及 6m 两种,梁拱高为 1.7m,上下弧度梁间距 0.816m(具体结构见 加工图纸)。屋面采用 0.426mm 彩钢瓦,標条采用 C120mm 型 钢,间距为 08m,钢材釆用 Q235 钢,焊条釆用 J422 型。1.2 设计依据 钢结构设计规范 GB500172003 建筑结构荷载规范 GB500092012 建筑桩基技术规 范 JGJ942008门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 CECS10
2、2:2002 一、荷载计算 2.1 荷载取值荷载组合作用 于屋架上的荷载有:(1)屋架(包括支撑)自重;(2)屋面恒 荷载(標条、彩钢瓦屋面等的重量);(3)活荷载;(4)风荷 载。以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面 积上的荷载,以 kN/m2 计,其值可由建筑结构荷载规范 GB50009-2001查得,或按按材料的厚度、规格计算得岀。根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构 验算,计算杆件内力时应按设计荷载,即荷载标准值乘以相应 分项系数:(1)屋架施工阶段,恒载+活载;(2)屋架使用 阶段,恒载+部分活载+地震荷载。2.2 计算荷载说明 2.2.1 屋而恒荷载说明
3、应按屋而实际 做法和屋面板、標条规格等与建筑结构荷载规范或由材料 规格、厚度算得。通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载 kN/m2。屋架自重:屋架自重(包括支撑)在计算模型中考虑。2.2.2 屋面活荷载说明(1)计算彩钢瓦时按不上人屋 面考虑,取为 0.50 KN/m2,计算整体结构中,按门式刚 架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002),取为 0.30 KN/m2(2)风荷载标准值 作用在一般房屋和屋盖表面上的 风荷载设计值 w 按下式:基本风压取十年一遇,o0=0.3KN/m2,地面粗糙度类别为 B 类;风荷载高度变化系数 按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)的规定采
4、用,当高度 小于等于 15m 时,按 15ni 高度处的数值采用,uz 二 1.13。风荷载体型系数 us 查下表可得:迎风面柱及屋面分别为+0.8和一 0.8,背风面柱及屋面分别为-0.5 和一 0.5o 立柱迎风面:1.13x0.8x0.3=0.27KN/H12屋面迎风面:-1.13x0.8x0.3 二-0.27KN/H12 立柱背风面:-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/H12 屋面背风面:-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/m2 据 全国民用建筑工程设计技术措施一结构 中第 18.8.1 条建 议:单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等 于 7 度的地区可不
5、进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地 震作用。二、结构验算3.1屋面板受力验算屋而采用0.426mm 彩钢瓦,跨为双坡弧度门式刚架刚架跨度长檐高柱距有及两种梁拱高为上下弧度梁间距具体结构见加工图纸屋面采用彩钢瓦標条采用型钢间距为钢材釆用钢焊条釆用型设计依据钢结构设计规范建筑结构荷载规范建筑桩基技术规范门式刚架轻钢瓦屋面等的重量活荷载风荷载以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载以计其值可由建筑结构荷载规范查得或按按材料的度规格计算得岀根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算计震荷载计算荷载说明屋而恒荷载说明应按屋而实际做法和屋面板標条规格等与建筑结构荷载规范
6、或由材料规格厚度算得通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载屋架自重屋架自重包括支撑在计算模型中考虑屋面活荷载说明计算彩屋面主要受到自重、活荷载、风荷载及积灰荷载作用(屋面安装时,施工人员站立在標条上,不考虑彩钢瓦承受施 工人员荷载)。彩钢瓦下標条间距 800mm,取 lm 宽度屋面单 元体进行分析。屋面板受力模型按三跨连续梁进行模拟,如下图所示,L 二800mm,均布荷载 Q 考虑两种情况:(1)Q1 二面板自重 gl+其他活载 g3;(2)Q2二面板自重gl+风荷载g2+其他活载g3。面板自重:风荷载:g2=-0.27KN/m(负号表示荷载方向 向上)其他活载:(1)仅受自重作用时最大弯矩值
7、:最 大剪力值:查得产品规格表得 根据第四强度理论,最大组 合应力,此时屋面板受力满足要求。(2)受自重及风荷载同时作用时最大弯矩值:=0.08x(1.03 3 5-0.27)x0.82=0.039KNm 最大剪力值:=0.6x0.76x0.8=0.36kN 由上小节可知,此时屋面板受力满足 要求。3.2屋面標条受力验算標条采用 C120mm 型钢,间距为 0.8m,標条下钢架最大间距为 6m,其受力简化为三跨连续 梁,如下图所示。其中,L 二 6000mm,均布荷载 Q 考虑两种情况:(1)Q1 二型 钢自重 gl+屋面荷载 g3,同时考虑施工人员荷载,按集中荷载 P 二 08kN,作用在跨
8、中(上图未示);(2)Q2 二型钢自重 gl+风荷载 g2+屋面荷载 g3,取宽度为 lm 单元进行分析。型钢自重:风荷载:g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m(负号表 示荷载跨为双坡弧度门式刚架刚架跨度长檐高柱距有及两种梁拱高为上下弧度梁间距具体结构见加工图纸屋面采用彩钢瓦標条采用型钢间距为钢材釆用钢焊条釆用型设计依据钢结构设计规范建筑结构荷载规范建筑桩基技术规范门式刚架轻钢瓦屋面等的重量活荷载风荷载以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载以计其值可由建筑结构荷载规范查得或按按材料的度规格计算得岀根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算计震荷载计算荷
9、载说明屋而恒荷载说明应按屋而实际做法和屋面板標条规格等与建筑结构荷载规范或由材料规格厚度算得通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载屋架自重屋架自重包括支撑在计算模型中考虑屋面活荷载说明计算彩方向向上)屋面荷载:(1)屋面施工作用时最大弯 矩值最大剪力值:查得产品规格表得 根据第四强度理 论,最大组合应力,此时屋面標条受力满足要求。(2)受自重及风荷载同时作用时最大弯矩=0.08x(0.837-0.22)x62=1.78kN*m 最大剪力值:=0.6x0.57x6=2.05kN 由上小节可知,此时屋面標条受力满足 要求。3.3 棚架主体结构受力验算建立钢筋场棚架结构进行整 体受力分析 3.3.1
10、 桁架计算桁架上弦杆采用1)89x3.5 钢 管,腹杆采用 42x3 钢管,下弦杆釆用1)76x4 钢管,下弦加 强杆采用1)63x3.5 钢管。最大组合应力比 0.831.0,满足要求。变形值 60.lmmL/400=26000/400=65mm,满足要求。跨为双坡弧度门式刚架刚架跨度长檐高柱距有及两种梁拱高为上下弧度梁间距具体结构见加工图纸屋面采用彩钢瓦標条采用型钢间距为钢材釆用钢焊条釆用型设计依据钢结构设计规范建筑结构荷载规范建筑桩基技术规范门式刚架轻钢瓦屋面等的重量活荷载风荷载以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载以计其值可由建筑结构荷载规范查得或按按材料的度规格
11、计算得岀根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算计震荷载计算荷载说明屋而恒荷载说明应按屋而实际做法和屋面板標条规格等与建筑结构荷载规范或由材料规格厚度算得通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载屋架自重屋架自重包括支撑在计算模型中考虑屋面活荷载说明计算彩求。(3)立柱反力 最大水平反力(kN)23.5 53 129.7 四、求。计算得,在工况一作用下立柱最大反力 最大竖向反力(kN)最大弯矩(kNm)结论综上,钢筋厂棚架结构满足受力要 跨为双坡弧度门式刚架刚架跨度长檐高柱距有及两种梁拱高为上下弧度梁间距具体结构见加工图纸屋面采用彩钢瓦標条采用型钢间距为钢材釆用钢焊条釆用型设计依据钢结构设计规范建筑结构荷载规范建筑桩基技术规范门式刚架轻钢瓦屋面等的重量活荷载风荷载以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载以计其值可由建筑结构荷载规范查得或按按材料的度规格计算得岀根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算计震荷载计算荷载说明屋而恒荷载说明应按屋而实际做法和屋面板標条规格等与建筑结构荷载规范或由材料规格厚度算得通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载屋架自重屋架自重包括支撑在计算模型中考虑屋面活荷载说明计算彩
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