钢筋加工棚验算

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+515～DK580+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。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φ220＊5㎜钢管，纵向间距6m，拱形梁采用φ50＊㎜钢管，拱高为，双层拱梁上下弧度间距72cm，采用φ32＊2㎜钢管对拱梁进行三角支撑加强，檩条采用50x100x2mm方钢间距为，顶棚檀条间距为，立柱之间使用加强拉筋加固，屋面四周采用彩钢板包围,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：

⑴Φ50×㎜钢管：（弧梁主梁）截面积：A=㎜2；惯性矩I=121900mm4；截面模量W=5080mm3； 单位重量:m。

⑵Φ220×5㎜钢管：截面积：A=㎜2；惯性矩I=mm4；截面模量W=；回转半径i=76mm；单位重量:m。

⑶□50×100×2㎜方钢管：截面积：A=584㎜2；惯性矩I=775179mm4；

截面模量W=；单位重量:m。

⑷φ32×2㎜钢管：截面积：A=198㎜2；惯性矩I=24600mm4；截面模量W=1990mm3；单位重量:m。

⑸彩钢板厚度㎜：单位重量:㎡。

⑹120×50×㎜C型钢：截面积： A=㎜2；惯性矩I=1439700mm4；截面模量W=23995mm3； 单位重量:m。

⑺Q235钢材的[σg]=235÷=195Mpa

⑻山西运城历年最大风速s(10级)，最大风压=㎡，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：*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，跨度为6m。棚顶檩条受到彩钢瓦的压力，自重和雪载：q=*6m*㎡+6m*m＋150N/㎡*=m=m，

其最大弯矩产生在跨中： MmaxwMmax= *10-9=<195Mpa(满足要求)

wq*l*l=*6*6/8= 83、棚顶拱梁架受力计算：

棚顶由6跨20米拱梁架组成。拱梁架高度为米，上、下弦杆均采用3根φ50×㎜钢管和腹杆Φ32×2㎜钢管焊接而成， 拱梁架受到彩钢瓦、檩条压力和自重：q=++*3*22)*= 其最大弯矩产生在跨中：

Mmaxq*l*l=*202/8= 8

拱梁架的惯性矩W=I+a2A1+I+a2A2=121900+102*+102*584=231430mm

wMmaxy=*=<195Mpa(满足要求)

w4、立柱受力计算：

立柱采用φ220×5㎜钢管，立柱高度均为米，中间立柱受力最大： 立柱受到的压力:F=*20=16531(N)

计算长度l0=×L=×=(m) 细比λ=l0/i=÷=

钢管为a类截面，查表得稳定系数为：ψ=

ψ[σg]=*195=

σ=F/A=16531/=8265500Pa=<ψ[σg]=(满足要求)

5、抗风计算：

山西运城历年最大风速s(10级)，最大风压=㎡ ⑴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，跨度为顶棚跨度的一半10m。所承担的迎风最大面积：S=10×=8(㎡)，

风荷载强度:Q=K1×K2×K3×P=×1×1×=(N/㎡)， 1根拱梁架受到的最大风力: F=s×Q=×8=(N)， 1根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载: q=÷10=(N/m) 其最大弯矩：

Mmaxq*l*l=*62/8= 8wMmax=50*10-6=<195Mpa(满足要求) w

⑵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=×1×1×=(N/㎡) 1根立柱受到的最大风力: F=s×Q=48×=(N) 1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载: q=÷8=3932(N/m) 其最大弯矩：

Mmaxq*l*l=3932*62/8= 8wMmax=177*10-6=<195Mpa(满足要求)

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。

⑴柱脚内力设计值：Nmax=，相应的V=； ⑵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=4mm，取b=600mm； h=h0+2t+2c=450+2×12+2×60=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=mm2，满足要求。

N11.9451030.04N/mm2cfc11.9N/mm2bh600500

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。

钢筋加工棚设计图

C?220预埋钢板40*40*2D加强拉筋0.6m*0.6m立柱基础檀条50*100*2立柱A-AB-B立柱BABAC25混凝土基础D-DC-C

钢筋加工棚侧面设计图