钢筋厂棚设计验算

目 录

一、设计资料 1

二、 荷载计算 1

1、计算参数： 1

2、棚顶檩条受力计算： 2

3、立柱受力计算： 3

4、抗风计算： 3

5、基础抗压 4

三、验算结论： 4

二工区钢筋加工棚受力验算

一、设计资料

此加工棚是二工区管辖内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，为了厂房设计安全，计划该厂房为单跨双坡弧形门式刚架，主架采用镀锌钢管，四面采用彩钢瓦全围，一侧留门的方式，刚架横跨度20m，棚长60m，檐高8m。基础采用宽60*高50cmC25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φ150＊4.5㎜钢管，纵向间距5.5m，拱形梁采用φ50＊3.5㎜钢管，拱高为

2.5m，双层拱梁上下弧度间距40cm，采用φ32＊3㎜钢管对拱梁进行三角支撑加强，檩条采用40x60x2mm方钢间距为1.25m，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彩钢瓦包围,四边屋檐伸出50cm，所用钢材均采用Q235钢，焊条采用J422型。详见钢筋加工棚设计图平面图。

2、 荷载计算

1、计算参数：

（1）Φ50×3.5㎜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。

（2）Φ150×4.5㎜钢管：截面积：A=2000㎜2；惯性矩

I=5011600mm4；截面模量W=68650mm3；回转半径i=50.1mm；单位重量:15.7Kg/m。

（3）□40×60×2㎜方钢管：截面积：A=373.7㎜2；惯性矩

I=18412mm4；截面模量W=6137mm3；单位重量:2.934Kg/m。

（4）φ32×2㎜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。

（5）彩钢瓦厚度0.376㎜：单位重量:2.95Kg/㎡。

(6) 120×50×2.5㎜C型钢： 截面积： A=808.9㎜2；惯性矩

I=1439700mm4；截面模量W=23995mm3； 单位重量:6.35Kg/m。

(7)Q235钢材的[σg]=235÷1.2=195Mpa

(8) 山西运城 10年一遇的最大风压=300N/㎡，10年一遇的最大雪压=150N/㎡ 。

2、棚顶檩条受力计算：

棚顶檩条采用□40×60×2㎜方钢管，布设间距为0.8m，跨度为5.5m。棚顶檩条受到彩钢瓦的压力，自重和雪载：

q=0.8m*5.5m*3.34Kg/㎡÷5.5m＋2.94Kg/m＋150N/㎡

*0.8m=125.61Kg/m=125.61N/m，

其最大弯矩产生在跨中： =125.61*20*5.5/8=474.96(Nm) =474.96/ 6317*10-9=76.1<(Nm)195Mpa(合格)

3、棚顶拱梁架受力计算：

棚顶由10跨20米拱梁架组成。拱梁架高度为2.5米，上、下弦杆均采用3根φ50×3.5㎜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=(125.61*20+

(4.01+1.55)*9.8)*1.0636=792.75(N.m)

其最大弯矩产生在跨中：

=792.75*202/8=39673500(N.m)

拱梁架的惯性矩：I桁

=I+a2A1+I+a2A2=121900+202*511+202*198=265118mm

y=39673500/ 265118*0.35=52.37(N.m)<195Mpa(合格)

3、立柱受力计算：

立柱采用φ150×4.5㎜钢管，立柱高度均为8米，中间立柱受力最大： 立柱受到的压力:F=800.82*20=16016.4(N)

计算长度l0=0.7×L=0.7×0=5.6(m)

长细比λ=5.6/i=5.6÷0.0757=74

钢管为a类截面，查表得稳定系数为：ψ=0.698

=0.698*195=135.9MPa

σ=F/A=16016.4/0.002=8008200Pa=8.01MPa<ψ[σg]=135.9Mpa(合格)

4、抗风计算：

山西运城10年一遇的最大风压P=300N/㎡

（1）顶棚侧边檩条抗风计算：

檩条采用□40×60×2㎜方钢管，布设间距为0.8m，跨度为顶棚跨度的一度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=1.3×1×1×300=390(N/㎡)，

1根拱梁架受到的最大风力: F=s×Q=390×8=3120(N)，

1根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载:q=3120÷10=312(N/m)其最大弯矩：

=312*5.52/8=1179.8(N.m)

=1179.8/24*10-6=49.1Mpa<195Mpa(合格)

（2）立柱抗风计算：

立柱的间距为5.5米，所承担的迎风最大面积：

S=5.5×8=44(㎡)

风荷载强度:Q=K1×K2×K3×P=1.3×1×1×300=390(N/㎡)

1根立柱受到的最大风力: F=s×Q=44×390=17160(N)

1根立柱受到最大风力时产生的均布荷载:

q=17160÷8=2145(N/m)

其最大弯矩：

=2145*5.52/8=8110.8(N.m)

=8110.8/80*10-6=101.4Mpa<195Mpa(合格)

5、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。

(1)柱脚内力设计值

N max=11.945KN，相应的V=62.5KN；

(2)柱脚底板面积和厚度的计算