彩鋼棚棚架鋼結(jié)構(gòu)計算書

1、1、 設(shè)計概況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)計依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB500172003建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB500092012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 2、 荷載計算2.1 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

2、)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。以上荷載通常可看作是均布于屋面傾斜面積或水平投影面積上的荷載，以kNm2計，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)格計算得出。根據(jù)屋架結(jié)構(gòu)不同工況實際情況對不同荷載組合進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算，計算桿件內(nèi)力時應(yīng)按設(shè)計荷載，即荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)分項系數(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 計算荷載說明2.2.1 屋面恒荷載說明應(yīng)按屋面實際做法和屋面板、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算的均布荷載kNm2

3、。 屋架自重：屋架自重(包括支撐)在計算模型中考慮。2.2.2 屋面活荷載說明（1） 計算彩鋼瓦時按不上人屋面考慮，取為0.50 KN/m2 ，計算整體結(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)計值w按下式：基本風(fēng)壓取十年一遇，0=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(GB50009-2012)的規(guī)定采用，當(dāng)高度小于等于15m時，按15m高度處的數(shù)值采用，z=1.13。風(fēng)荷載體型系數(shù)s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

4、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)全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施結(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)防烈度小于等于7度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計算。故本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不考慮地震作用。 3、 結(jié)構(gòu)驗算3.1 屋面板受力驗算屋面采用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，施工人員站立在檁條上，不考慮彩鋼瓦承受施工人員荷載）

5、。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)號表示荷載方向向上）其他活載：（1）僅受自重作用時最大彎矩值：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，此時屋面板受力滿足要求。（2）受自重及風(fēng)荷載同時作用時最大彎矩值：=0.08x(1.0335-0.27)x0.8²=0.039KNm 最大剪力值：=0.6x0.76x0.8=0.3

6、6kN由上小節(jié)可知，此時屋面板受力滿足要求。3.2 屋面檁條受力驗算檁條采用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=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)號表示荷載方向向上）屋面荷載：（1）屋面施工作用時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，此時屋面檁條受力滿足要求。（2）受自重及風(fēng)荷載同時作用時最大彎矩=0.08x(0.837-0.22)x6²=1.78kNm最大剪力值：=0.6x0.57x6=2.05kN由上小節(jié)可知，此時屋面檁條受力滿足要求。3.3 棚架主體結(jié)構(gòu)受力驗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。最大組合應(yīng)力比0.83<1.0，滿足要求。變形值60.1mm<L/400=26000/400=65mm，滿足要求。3.3.2 立柱計算最