彩鋼棚棚架鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、彩鋼棚棚架鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)作者:日期:、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，楝條采用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GB 5 0017 2 003建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50 009 2 01 2建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ 9 4 200 8門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS1 02: 20 0 2、荷載計(jì)算2.1荷載取值荷載

2、組合作用于屋架上的荷載有：（1）屋架（包括支撐）自重；（2）屋面包荷載（楝條、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)際情況又t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屋面包荷載說(shuō)明應(yīng)按屋面實(shí)際做法和屋面板、楝條規(guī)格等與建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范或由材料規(guī)格、厚

3、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。2.3. 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/m(2)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wszwo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，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(GB500O92012)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，叱z=1.13。英司悻理及伴F系教小需U4封

4、胤式戰(zhàn)軍號(hào)毗中歸植國(guó)雄性標(biāo)料法外翼i2分首事對(duì)值小小下a.1.3已,L-/啊Cl10工-0,8a0+CK6風(fēng)荷載體型系數(shù)仙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)面柱及屋面分別為-0.5和0.5。立柱迎風(fēng)面：1.13x0.8x0.3=0.27KN/m2屋面迎風(fēng)面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN/nf立柱背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=0.17KN/m2屋面背風(fēng)面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/m2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(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度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計(jì)算。故本工程結(jié)構(gòu)

5、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)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)，施工人員站立在楝條上，不考慮彩鋼瓦承受施工人員荷載)彩鋼瓦下楝條間距800mm,取1m寬度屋面單元體進(jìn)行分析。1、LLJL考慮兩種情況：(1)Q1=面板自重g1+其他?S載g3;(2)、2=面板自重gl+風(fēng)荷載g2+其他活載g3o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面板自重：g10.00042610.8785010/0.80.0335kN/m風(fēng)荷載：g2=-0.27KN/m(負(fù)號(hào)表示荷載方向向上)其他活載：g31kN

6、/m(1)僅受自重作用時(shí)最大彎矩值.Mmax0.08ql20.081.03350.820.053kN?m最大剪力值:Vmax0.6ql0.61.03350.80.496kNA3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W3020mmM 0.053 1000000W 302017.55MPa1.16MPa,V-0.49610001.51.5A10000.42622根據(jù)第四弓5度理論，最大組合應(yīng)力"317.7MPa215Mpa,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：河3=熊八=0.08x(1.03350.27)x0.82=0.039KN?m最大剪力值:J=0即'=0.6x0.76

7、x0.8=0.36kN由上小節(jié)可知，此時(shí)屋面板受力滿足要求3.2屋面楝條受力驗(yàn)算楝條采用C120mm型鋼,間距為0.8m,楝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。,1:>,11,111LLIL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，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：g10.037kN/m風(fēng)荷載：g2=-0.27xO.8=0.22kN/m(負(fù)號(hào)表示荷載方向向上)屋面荷載：g30.8kN/m(1)屋

8、面施工作用時(shí)最大彎矩值Mmax0.08ql20.25P10.080.837620.250.863.61kN?m最大剪力值：Vmax0.6ql0.5P0.60.83760.43.4kN3查得產(chǎn)品規(guī)格表得W17820mmM 3.61 1000000W 17820202.6MPa1.5VA1.53.4 100048701.04MPa根據(jù)第四弓®度理論，最大組合應(yīng)力203MPa 215MPa 此時(shí)屋面楝條受力滿足要求(2)受自重及風(fēng)荷載同時(shí)作用時(shí)最大彎矩打3=仇°的尸=0.08x(0.837-0,22)x62=1.78kN?m最大剪力值:匕=。匈'=0.6x0.57x6=2.05kN由上小節(jié)可知，此時(shí)屋面楝條受力滿足要求,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3.3.1 桁架計(jì)算桁架上弦才f采用小89x3.5鋼管，腹桿采用小42x3鋼管，下弦桿采用小76x4鋼管，下弦加強(qiáng)桿采用小63x3.5鋼管。089*3.042+38®076*4峭C12C fl 條I一 0.426 mf 6yg黨由最大組合應(yīng)力比0.83<1.0,滿足要求。變形值60.1mm<L/400=2