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钢筋加工棚验算.doc

1、一工区1#钢筋加工棚受力验算 1#钢筋厂钢结构大棚受力验算一、设计资料1#钢筋厂钢结构大棚由两个加工棚组合而成,是DK563+515DK580+504.49段桥涵、路基工程所有半成品钢筋集中加工厂房,是原材料堆方、半成品加工场地。为保证厂房设计安全,该厂房设计为单跨双坡弧形门式刚架,主架采用镀锌钢管,四面采用彩钢板封闭,一侧留门的方式,为计算简便,在此只需验算大加工棚,刚架横跨度20m,棚长30m,檐高9.62m。基础采用宽60*60cm*50mC25混凝土设在地面以下,并在立柱位置预埋40*40*2cm钢板,立柱采用2205钢管,纵向间距6m,拱形梁采用503.5钢管,拱高为2.1m,双层拱

2、梁上下弧度间距72cm,采用322钢管对拱梁进行三角支撑加强,檩条采用50x100x2mm方钢间距为1.5m,顶棚檀条间距为0.8m,立柱之间使用加强拉筋加固,屋面四周采用0.326mm彩钢板包围,四边屋檐伸出55cm,所用钢材均采用Q235钢。详见钢筋加工棚设计图。2、 荷载计算1、计算参数: 503.5钢管:(弧梁主梁)截面积:A=511.32;惯性矩I=121900mm4;截面模量W=5080mm3;单位重量:4.013Kg/m。2205钢管:截面积:A=3375.52;惯性矩I=19514609mm4;截面模量W=177405.54mm3;回转半径i=76mm;单位重量:26.5Kg/

3、m。501002方钢管:截面积:A=5842;惯性矩I=775179mm4;截面模量W=15503.57mm3;单位重量:4.584Kg/m。322钢管:截面积:A=1982;惯性矩I=24600mm4;截面模量W=1990mm3;单位重量:1.55Kg/m。彩钢板厚度0.376:单位重量:2.95Kg/。120502.5C型钢:截面积:A=808.92;惯性矩I=1439700mm4;截面模量W=23995mm3;单位重量:6.35Kg/m。Q235钢材的g=2351.2=195Mpa 山西运城历年最大风速28.4m/s(10级),最大风压=504.1N/,历年最大降雪量30cm厚,雪的密度

4、按50kg/m3,30cm厚的雪每平米产生的最大压力为:0.3*50*10=150N/。2、棚顶檩条受力计算: 棚顶檩条采用501002方钢管,布设间距为0.8m,跨度为6m。棚顶檩条受到彩钢瓦的压力,自重和雪载:q=0.8m*6m*2.95Kg/+6m*4.584Kg/m150N/*0.8m=161.66Kg/m=161.66N/m,其最大弯矩产生在跨中: =161.66*6*6/8=727.49(N.m)=727.49/15503.57*10-9=46.92Mpa195Mpa(满足要求)3、棚顶拱梁架受力计算: 棚顶由6跨20米拱梁架组成。拱梁架高度为2.1米,上、下弦杆均采用3根503.

5、5钢管和腹杆322钢管焊接而成,拱梁架受到彩钢瓦、檩条压力和自重:q=(161.66+(4.01+1.55)*3*22)*1.5636=826.55(N.m) 其最大弯矩产生在跨中:=826.55*202/8=41327.5(N.m)拱梁架的惯性矩W=I+a2A1+I+a2A2=121900+102*511.3+102*584=231430mmy=41327.5/231.43*0.35=62.5(N.m)195Mpa(满足要求)4、立柱受力计算: 立柱采用2205钢管,立柱高度均为9.62米,中间立柱受力最大:立柱受到的压力:F=826.55*20=16531(N)计算长度l0=0.7L=0.

6、79.62=6.734(m) 细比=l0/i=6.7340.07603=89 钢管为a类截面,查表得稳定系数为:=0.721=0.721*195=140.595MPa=F/A=16531/0.002=8265500Pa=8.27MPag=140.59Mpa(满足要求)5、抗风计算:山西运城历年最大风速28.4m/s(10级),最大风压=504.1N/顶棚侧边檩条抗风计算:檩条采用501002方钢管,布设间距为0.8m,跨度为顶棚跨度的一半10m。所承担的迎风最大面积:S=100.8=8(),风荷载强度:Q=K1K2K3P=1.311504.1=655.33(N/),1根拱梁架受到的最大风力:F

7、=sQ=655.338=5242.64(N),1根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载:q=5242.6410=524.26(N/m)其最大弯矩:=524.26*62/8=2359.17(N.m)=2359.17/50*10-6=98.3Mpa195Mpa(满足要求)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=68=48()风荷载强度:Q=K1K2K3P=1.311504.1=655.33(N/)1根立柱受到的最大风力:F=sQ=48655.33=31455.84(N)1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载:q=31455.848=3932(N/m)其最大弯矩:=3932*62/8=

8、17693.9(N.m)=17693.9/177*10-6=99.97Mpa195Mpa(满足要求)6、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:Nmax=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=b0+2t+2c=500+212+260=644mm,取b=600mm;h=h0+2t+2c=450+212+260=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混凝土,fc=11.9N/mm2,满足要求。 三、验算结论:因运城地区抗风压基数大于抗雪压,故不在计算。通过对彩钢棚各部位进行强度和抗风计算,彩钢棚满足抗风力10级的要求。- 5 -钢筋加工棚设计图- 1 -钢筋加工棚侧面设计图

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