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。

二、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=1439700mm 4；截面模量W=23995mm 3； 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：
8
**max l l q M ==125.61*20*5.5/8=474.96(Nm) w
M w max =σ=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：
8
**max l l q M ==792.75*202/8=39673500(N.m) 拱梁架的惯性矩：I 桁=I+a 2A 1+I+a 2A 2=121900+202*511+202*198=265118mm
w
M w max =σy=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l 0=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
]ψ[σg =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： 8**max l l q M ==312*5.52/8=1179.8(N.m) w
M w max =σ=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：
8
**max l l q M =
=2145*5.52/8=8110.8(N.m) w M w max =σ=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
柱脚底板面积的确定
b=b 0+2t+2c=500+2×12+2×60=644mm ，取b=600mm ；
h=h 0+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，f c =11.9N/mm 2，满足要求。

2
23
/9.11/04.050060010945.11mm N f mm N bh N c c =<≈⨯⨯==βσ
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，彩钢棚满足今后自然条件的影响。

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