钢筋厂棚设计验算

目录一、设计资料.............................................0二、荷载计算............................................01、计算参数：.......................................02、棚顶檩条受力计算：...............................13、立柱受力计算：...................................24、抗风计算：..........................................25、基础抗压...........................................3三、验算结论：............................................3二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=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：8**maxllqM=125.61*20*5.5/8=474.96(Nm)wMwmax=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**maxllqM=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=265118mmwMwmax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]ψ[σg=0.698*195=135.9MPaσ=F/A=16016.4/0.002=8008200Pa=8.01MPaψ[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**maxllqM=312*5.52/8=1179.8(N.m)wMwmax=1179.8/24*10-6=49.1Mpa195Mpa(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**maxllqM=2145*5.52/8=8110.8(N.m)wMwmax=8110.8/80*10-6=101.4Mpa195Mpa(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Nmax=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=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；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。223/9.11/04.050060010945.11mmNfmmNbhNcc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。AAA?150立柱40*40*2BBBCDDDCCE?150立柱40*40*2EE