工地彩钢板房抗风验算

1、工地彩钢板房抗风验算一、验算内容及验算依据为保证工人的居住安全，对风区的彩钢房的抗风性能进行了验算。主要从彩钢房主要受力构件的强度、稳定性及基础的倾覆性进行了验算，并提出相应的抗风加固措施。验算依据为：铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)及铁路桥梁钢结构设计规范(TB10002.2-2005)。二、风荷载大小的确定根据现场调研及相关工区提供的资料，彩钢房的高度为3.0m,其平面布置见图1。根据结构的受力性质，取其中一个单元(见图2)进行分析。回诃&n«z_£回回回图1平面布置JL-1工-1y/JC-1JC-11,1图2计算单元根据风级风速换算表(见表

2、1)及铁路桥涵设计基本规范中的4.4.1条确定风荷载的大小。表1风级风速换算表风级风速m/s风级风速m/s风级风速m/s1024.5-28.41128.5-32.61232.7-36.91337.0-41.41441.5-46.11546.2-50.9铁路桥涵设计基本规范中的4.4.1条规定，作用于结构物上的风荷载强度可按下式计算：W二KKKW(1)1230式中W风荷载强度(Pa)；1W基本风压值(Pa),W二一v2,系按平坦空旷地面，离地面20m高，001.6频率1/100的10min平均最大风速v(m/s)计算确定；一般情况W可按铁路0桥涵设计基本规范中附录D“全国基本风压分布图”，并通过

3、实地调查核实后采用；K1风载体形系数，对桥墩可参照铁路桥涵设计基本规范中表4.4.1-1，其它构件为1.3；K风压高度变化系数，可参照铁路桥涵设计基本规范中表4.4.1-2，2风压随离地面或常水位的高度而异，除特殊高墩个别计算外，为简化计算，桥梁工程中全桥均取轨顶高度处的风压值；K地形、地理条件系数，可参照铁路桥涵设计基本规范中表4.4.1-33。针对本工程场地实际特点，取k1=1.3,k2=1.0，k3=1.3。取风级10下的风速为28.4m/s，风级12下的风速为36.9m/s，风级15下的风速为50.8m/s。计算得罐体每延米的荷载强度分别为:风级10为2.94kN/m,风级12为4.9

4、6kN/m，风级15为9.44kN/m，计算过程见表2。表2风级与风荷载强度大小风级风速m/sW0PaK1K2k3WPa迎风面积m2延米风载强度kN/m1028.4504.11.311.3851.93.452.941236.9851.01.311.31438.23.454.961550.91619.31.311.32736.53.459.44三、不同工况下立柱强度、稳定性及整体倾覆检算为了考虑彩钢房主体构件的内力，检算过程采用有限元数值计算方法。立柱采用工字钢，型号为HW125x125x6.5/9，立柱间横撑采用槽钢，型号为C126x53x5.5/9。有限元模型见图1。42.92.92.92.

5、92.92.9图1整体有限元模型3.1风级10结构性能抗风验算风级10时的风荷载和结构自重荷载组合进行立柱的强度、稳定及基础倾覆验算。（1）立柱的强度及稳定性验算在10级风荷载和结构自重作用下，构件的应力见图2。图2风荷载10+结构自重时构件应力图（单位：kpa）从图2可知，在立柱底截面的应力最大，最大压应力数值为49MPa。横撑最大压应力为23.7Mpa。铁路桥梁钢结构设计规范中3.2.1条的规定，Q235钢的弯曲基本容许应力为140MPa。在主力+风力组合下，容许应力提咼系数为1.2倍，所以提高后的弯曲容许应力为140*1.2=168MPa。从分析结果上看，立柱及横撑最大应力数值均小于16

6、8MPa,故在风级10+结构自重状态下，立柱及横撑的强度满足规范要求。从稳定角度看，立柱的截面积为3.03X10-3m2,惯性矩为8.47X10-6m4,立柱自由段长度为1.5m,长细比为28，容许应力折减系数为0.9，所以考虑稳定影响后的结构受压容许应力为0.9x168=151MPa。横撑的截面积为1.57X10-3m2,惯性矩为3.88X10-6m4,立柱自由段长度为5.75m,长细比为115，容许应力折减系数为0.48，所以考虑稳定影响后的结构受压容许应力为0.48x168=67MPa。从图2分析结果看，立柱及横撑的稳定性均满足规范要求。（2）整体倾覆验算根据风荷载和基础重力作用下受力分

7、析、计算，整体稳定性满足要求。3.2风级12结构性能抗风验算风级12时的风荷载和结构自重荷载组合进行立柱的强度、稳定及基础倾覆验算。（1）立柱的强度及稳定性验算在12级风荷载和结构自重作用下，构件的应力见图3。图3风荷载12+结构自重时构件应力图（单位：kpa）从图3可知，在立柱底截面的应力最大，最大压应力数值为80MPa。横撑最大压应力为40Mpa。从分析结果上看，立柱及横撑最大应力数值均小于168MPa,故在风级12+结构自重状态下，立柱及横撑的强度满足规范要求。从稳定角度看，立柱及横撑的稳定性也均满足规范要求。（2）整体倾覆验算根据风荷载和基础重力作用下受力分析、计算，整体稳定性满足要求。3.3风级15结构性能抗风验算风级15时的风荷载和结构自重荷载组合进行立柱的强度、稳定及基础倾覆验算。（1）立柱的强度及稳定性验算在15级风荷载和结构自重作用下，构件的应力见图4。t)图4风荷载15+结构自重时构件应力图（单位：kpa）从图4可知，在立柱底截面的应力最大，最大压应力数值为148MPa。横撑最大压应力为76Mpa。从分析结果上看，立柱及横撑最大应力数值均小于168MPa,故在风级15+结构自重状态下，立柱及横撑的强度基本满足规范要求。从稳定角度看，立柱及横撑的稳定性也基本