1、 一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 1 - 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 220 5钢管，纵向间距6m，拱形梁采用
2、 50 3.5钢管，拱高为 2.1m，双层拱梁上下弧度间距 72cm，采用 32 2 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 。 二、 荷载计算 1、计算参数： 50 3.5钢管：（弧梁主梁）截面积： A=511.3 2；惯性矩I=121900mm4；截面模量 W=5080mm3； 单位 重量 :4.013Kg/m。 220 5钢管：截面积： A=3375.5 2；惯性矩 I=195146
3、09mm4；截面模量 W=177405.54mm3；回转半径 i=76mm；单位重量 :26.5Kg/m。 50 100 2方钢管：截面积： A=584 2；惯性矩 I=775179mm4；一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 2 - 截面模量 W=15503.57mm3；单位重量 :4.584Kg/m。 32 2 钢管：截面积： A=198 2；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/。 120 50 2.5 C 型钢：截面积： A=808.9 2；惯性矩I=1439700mm4；截面模量 W
4、=23995mm3； 单位重量 :6.35Kg/m。 Q235 钢材的 g=235 1.2=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 50 100 2 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/m 150N/ *0.8m=161.66Kg/m=161.66N/m， 其最大弯
5、矩产生在跨中： 8*max llqM =161.66*6*6/8=727.49(N.m) wMw max =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 50 3.5钢管和腹杆 32 2 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) 一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 3 - 其最大弯矩产生在跨中： 8*max llqM =826.55*202/8=
6、41327.5(N.m) 拱梁架的惯 性矩W=I+a2A1+I+a2A2=121900+102*511.3+102*584=231430mm wMw max y=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 220 5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=0.7 L=0.7 9.62=6.734(m) 细比 =l0/i=6.734 0.07603=89 钢管为 a类截面，查表得稳定系数为： =0.721 g =0.721*195=140
7、.595MPa =F/A=16531/0.002=8265500Pa=8.27MPa g=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 50 100 2 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=10 0.8=8( )， 风荷载强度 :Q=K1 K2 K3 P=1.3 1 1 504.1=655.33(N/ )， 1根拱梁架受到的最大风力 : F=s Q=655.33 8=5242.64(N)， 1根拱梁架受到最大风力时产生的均布
8、荷载 : q=5242.64 10=524.26(N/m) 一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 4 - 其最大弯矩： 8*max llqM =524.26*62/8=2359.17(N.m) wMw max =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=6 8=48( ) 风荷载强度 :Q=K1 K2 K3 P=1.3 1 1 504.1=655.33(N/ ) 1根立柱受到的最大风力 : F=s Q=48 655.33=31455.84(N) 1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载 : q=31455
9、.84 8=3932(N/m) 其最大弯矩： 8*max llqM =3932*62/8=17693.9(N.m) wMw max =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+2 12+2 60=644mm，取 b=600mm； h=h0+2t+2c=450+2 12+2 60=595mm，取 h=500mm；
10、 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。 一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 5 - 223 /9.11/04.05 0 06 0 0 109 4 5.11 mmNfmmNbhN cc 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。一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 5 - 钢筋加工棚设计图 檀条5 0 * 1 0 0 * 2立柱立柱加强拉筋CC 2 5 混凝土基础? 220预埋钢板4 0 * 4 0 * 20 . 6 m * 0 . 6 m立柱基础A ABBDA-AB-BD-D C-C一工区 1#钢筋加工棚受力验算 - 6 - 钢筋加工棚侧面设计图
