彩鋼棚棚架鋼結構計算書

1、1、 設計概況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（具體結構見加工圖紙）。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 設計依據(jù)鋼結構設計規(guī)范 GB500172003建筑結構荷載規(guī)范 GB500092012建筑樁基技術規(guī)范 JGJ942008門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(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kNm2計，其值可由建筑結構荷載規(guī)范GB50009-2001查得，或按按材料的厚度、規(guī)格計算得出。根據(jù)屋架結構不同工況實際情況對不同荷載組合進行結構驗算，計算桿件內(nèi)力時應按設計荷載，即荷載標準值乘以相應分項系數(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 屋面恒荷載說明應按屋面實際做法和屋面板、檁條規(guī)格等與建筑結構荷載規(guī)范或由材料規(guī)格、厚度算得。通常表達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 ，計算整體結構中，按門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程（CECS102：2002）,取為0.30 KN/m2（2） 風荷載標準值作用在一般房屋和屋蓋表面上的風荷載設計值w按下式：基本風壓取十年一遇，0=0.3KN/m2，地面粗糙度類別為B類；風荷載高度變化系數(shù)按建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2012)的規(guī)定采用，當高度小于等于15m時，按15m高度處的數(shù)值采用，z=1.13。風荷載體型系數(shù)s查下表可得：迎風面柱及屋面分別為0.8和0.8，背風面柱及屋面分

4、別為-0.5和0.5。立柱迎風面： 1.13x0.8x0.3=0.27KN/屋面迎風面： -1.13x0.8x0.3=-0.27KN/立柱背風面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/ 屋面背風面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/ 據(jù)全國民用建筑工程設計技術措施結構中第18.8.1條建議：單層門式剛架輕型房屋鋼結構一般在抗震設防烈度小于等于7度的地區(qū)可不進行抗震計算。故本工程結構設計不考慮地震作用。 3、 結構驗算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寬度屋面單元體進行分析。屋面板受力模型按三跨連續(xù)梁進行模擬,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+風荷載g2+其他活載g3。面板自重：風荷載： g2=-0.27KN/m（負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)第四強度理論，最大組合應力，此時屋面板受力滿足要求。（2）受自重及風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+風荷載g2+屋面荷載g3，取寬度為1m單元進行分析。型鋼自重：風荷載：g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m（負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)第四強度理論，最大組合應力，此時屋面檁條受力滿足要求。（2）受自重及風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 棚架主體結構受力驗算建立鋼筋場棚架結構進行整體受力分析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，下弦加強桿采用63x3.5鋼管。最大組合應力比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