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文档简介
1、小型预制构件钢结构大棚受力技术书一、工程概况小型预制构件钢结构大棚由两个加工棚组合而成,是苏锡常南部高速公路WX标、CZ1琳4个项目所有防护预制构件集中加工厂房,是小型预制构件生产、养护及存放场地。为保证厂房设计安全,该厂房设计为单跨连拱双坡弧形门式刚架,主架采用镀锌钢管,两侧采用彩钢板封闭,另两侧采用一侧留门、一侧开放的方式,钢结构大棚刚架横跨度25ml棚长60ml檐高8.3m。基础采用1.2X1.2x1.5mC25混凝土设在地面以下,并在立柱位置预埋40X40X2cm钢板,立柱采用©219X3.5mm钢管,纵向间距6拱形梁采用。60X2.5项钢管,拱高为2.75m,双层拱梁上下弧
2、度间距55cmi采用。20X2.2项钢管对拱梁进行三角支撑加强,楝条采用50x120x20mm钢间距为1.193m,顶棚檀条间距为6.25m,立柱之间使用。20X2.2mm钢管加固,屋面四周采用0.326mm彩钢板包围,四边屋檐伸出55cmi所用钢材均采用Q235钢。详见钢筋加工棚设计图。二、荷载计算1、计算参数:60X2.5mm钢管:(弧梁主梁)截面积:A=451.6mm2;惯性矩I=186990mm;截面模量W=2465mrm;回转半径i=20.3mm单位重量:3.545Kg/mo219X3.5mm钢管:截面积:A=2369.5mm2;惯性矩I=13758920mrm;截面模量W25130
3、4mr3i回转半径i=76.2mm单位重量:18.6Kg/mo120X50X20mm方钢管:截面积:A=710mni2;惯性矩I=1521100mrm;截面模量W25350mmi单位重量:5.57Kg/m.(4)22022.2mm钢管:截面积:A=198mm2;惯性矩I=4950mmj截面模量W=990mrh回转半径i=63.4mm单位重量:0.966Kg/m.彩钢板厚度0.376mm:单位重量:2.95Kg/m2o140X3.0mm钢管:截面积:A=1291.2mm2;惯性矩I=3030760mr4i截面模量W86593mmi回转半径i=48.4mm单位重量:10.136Kg/moQ235钢
4、材的(rg=235+1.2=195Mpa江苏常州历年最大风速18.5m/s(8级),最大风压=450N/itf,历年最大降雪量18cm厚,雪的密度按50kg/m3,18cm厚的雪每平米产生的最大压力为:0.18*50*10=90N/m2。2、棚顶楝条受力计算:棚顶楝条采用120X50X20mm方钢管,布设间距为1.193m,跨度为6m棚顶楝条受到彩钢瓦的压力,自重和雪载:q=1.193mx6mx2.95Kg/m2+6mx5.57Kg/m+90N/m2x1.193m=161.91N/m,其最大弯矩产生在跨中:l*lMmaxq-=161.91x6X6/8=728.6(N.m)wMmax=728.6
5、/25350X10-9=28.7Mpa<195Mpa满足要求)w3、棚顶拱梁架受力计算:棚顶由11跨25米拱梁架组成。拱梁架高度为2.75米,上、下弦杆均采用3根060X2.5mm钢管和腹杆20X2.2加钢管焊接而成,拱梁架受到彩钢瓦、楝条压力和自重:q=(161.91+3.545X3X25+0.966X3X25X(0.561X2+0.22)x1.193=626.34(N.m)其最大弯矩产生在跨中:2Mmax=626.34x25/8=48932.8(N.m)拱梁架的惯性矩W=I+o2A+I+a2A=186990+16x451.6+4950+102x198=250900mmw3y=4863
6、2.8/250.9x0.35=67.8(N.m)<195Mpa辆足要求)w4、立柱受力计算:立柱采用。219X3.5mm钢管,立柱高度均为8.3米,中间立柱受力最大:立柱受到的压力:F=626.34X25=15658.5(N)计算长度10=0.7XL=0.7x8.3=5.81(m)细比入=l0/i=5.81+0.0762=76.2钢管为a类截面,查表得稳定系数为:少=0.664Wg=0.664乂195=129.48MPa6=F/A=15658.5/0.002=7829250Pa=7.83MPaq6g=129.48Mpa(满足要求)5、抗风计算:江苏常州历年最大风速18.5m/s(8级),
7、最大风压=450N/itf顶棚侧边楝条抗风计算:楝条采用120X50X20mm方钢管,布设间距为1.193m,跨度为顶棚跨度的一半12.5m所承担的迎风最大面积:S=12.5X1.193=14.9(m2),风荷载强度:Q=K1XK2XK3XP=1.3X1X1x450=585(N/m2),1根拱梁架受到的最大风力:F=sXQ=585X14.9=8716.5(N),1根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载:q=8716.5+12.5=697.32(N/m)其最大弯矩:2Mmaxq_L=697.32X6/8=3137.94(N.m)8wMmax=3137.94/25.350X10-6=123.8Mpa
8、<195Mpa(l足要求)w立柱抗风计算:立柱的间距为6米,所承担的迎风最大面积:S=6X14.9=89.4(m2)风荷载强度:Q=K1XK2XK3XP=1.3X1X1X450=585(N/m2)1根立柱受到的最大风力:F=sXQ=89.4X585=52299(N)1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载:q=5229914.9=3510(N/m)其最大弯矩:2Mmaxq_L_L=3510x6/8=15795(N.m)8wMmax=15795/251.304X10-6=62.85Mpa<195Mpa倘足要求)w6、基础抗压基础预埋面板400X400X20,预埋螺纹钢截面为16mm刚架柱与基础钢板焊接。柱脚内力设计值:Nnax=11.945KN,相应的V=62.5KN柱脚底板面积和厚度的计算柱脚底板面积的确定b=bc+2t+2c=500+2x12+2X60=644mm取b=600mmh=ho+2t+2c=450+2x12+2X60=595mm取h=500mm验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值:基础采用C20混
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