彩钢棚棚架钢结构计算书

1、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 弧度梁问距0.816m （具体结构见加工图纸）。屋面采用0.426mm彩钢瓦,橡条采用C120mm型钢，间距为0.8m,钢材采用Q235钢，焊条采用J422型。1.2设计依据钢结构设计规范GB500122003建筑结构荷载规范GB50009H 2012建筑桩基技术规范JGJ942008门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102 2002、荷载计算 2.1荷载取值荷载组合作用丁屋架上的荷载有：（1）屋架（包括支撑）自重；（

2、2）屋面包荷载 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丁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、规格计算得出。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，包载 +活载；（2）屋架使用阶段，包载+部分活载+地震荷载。2.2计算荷载说明2.2.1屋面包荷载说明应按屋面实际做法和屋面板、橡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/

3、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：w = Ps，Pz，Wo基本风压取十年一遇，3 0=0.3KN/m2，地面粗糙度类另U为B类；风荷载高度变化系数按建筑结构荷载规范(GB50009-2012)勺规定采用，当高度小丁等丁 15m时，按15m高度处的数值采用，z=1.13。4 中陆桥度维柱桶fff盅HUI2 内藩皂对值

4、奉小F*m户c, a!/ ras+Q.6a i风荷载体型系数K S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0.5。立柱迎风面：1.13x0.8x0.3=0.27KN/nf屋面迎风面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN/m2立柱背风面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/tf屋面背风面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/tf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丁等丁7度的地区可不进行抗震计算。故本工程结构设计不考虑地震作用。三、结构验算3.1屋面板受力验算屋面

5、采用0.426mm彩钢瓦，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，施工人员站立在橡条上，不考虑彩钢瓦承受施工人员荷载)< 彩钢瓦下橡条问距800mm，取1m宽度屋面单元体进行分析。11d L 3 L i L 小屋面板受力模型按三跨连续梁进行模拟，如下图所示，L=800mm,均布荷载Q 考虑两种情况：(1)。1=面板自重g1+其他活载g3； (2)。2=面板自重g1+风荷载g2+其他活载g3。面板自重：g1 =0.000426 1 0.8 7850 10/0.8 =0.0335kN/m风荷载：g2=-0.27KN/m （负号表示荷载方向向上）其他活载：g3=1kN/m

6、（1）仅受自重作用时22最大弯矩 M max =0.08ql = 0.081.0335 0.8 =0.053kN m最大剪力值：Vmax =0.6ql =0.6 1.0335 0.8 =0.496kN3查得产品规格表得W=3020mmM 0.053 1000000 c- = = =17.55MPaW 3020V0.496 1000& =1.5 =1.5 =1.16MPaA1000 0.426根据第四强度理论，最大组合应力= 二-2 3.2 =17.7MPa ：215MPa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(1.0335-0.27)x0.82=0.

7、039KN?m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屋面橡条受力验算其受力橡条采用C120mm型钢，间距为0.8m,橡条下钢架最大间距为6m, 简化为三跨连续梁，如下图所示。,1-L i L A L其中，L=6000mm,均布荷载Q考虑两种情况：（1） Q1=S钢自重g1+JH面 荷载g3,同时考虑施工人员荷载，按集中荷载P=0.8kN,作用在跨中（上图未示）；(2) Q2州钢自重g1+风荷载g2+屋面荷载g3,取宽度为1m单元进行分析。型钢自重：g1 =0.037kN /m风荷载：g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m (负号表

8、示荷载方向向上)屋面荷载：g3=0.8kN/m(1)屋面施工作用时22最大弯矩值 M max =0.08ql0.25PI =0.08 0.837 60.25 0.8 6 = 3.61kN *m最大剪力值：Vmax =0.6ql 0.5P =0.6 0.837 6 0.4 =3.4kN3查得产品规格表得W = 17820mm3.61 1000000 =202.6MPaMcr =17820WV 3.4 1000& =1.5 =1.5 =1.04MPaA48702 c 2根据第四强度理论，最大组合应力二"。+女=203MPa<215MPa，此时 屋面橡条受力满足要求。(2)受

9、自重及风荷载同时作用时最大弯矩注心,。牝寸=0.08x(0.837-0.22)x&=1.78kN?m最大剪力值：=0.6x0.57x6=2.05kN由上小节可知，此时屋面橡条受力满足要求'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桁架计算桁架上弦杆采用4 89x3.5钢管，腹杆采用4 42x3钢管，下弦杆采用4 76x4 钢管，下弦加强杆采用4 63x3.5钢管。22400C12。帔076*40. 0.426 mJ a u:»*箕蝴M63*3.5E最大组合应力比0.83<1.0，满足要求变形值 60.1mm<L/400=26000/40