出口钢筋加工棚验算书

钢筋加工棚受力验算-1-甘悦大道渝北段工程钢筋加工彩钢大棚受力计算书重庆腾丰钢结构有限公司2017.10.27钢筋加工棚受力验算-1-甘悦大道渝北段工程城南隧道钢筋大棚受力验算一、设计资料甘悦大道渝北段工程城南隧道位于重庆市渝北区，钢筋结构大棚是甘悦大道渝北段工程隧道、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20.00m，棚长41.00m，檐高9.00m。基础采用宽60*60cm*100mC20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φ159＊5㎜钢管，纵向间距5.10m，拱形梁采用φ60＊2.5㎜钢管，拱高为1.50m，双层拱梁上下弧度间距42.0cm，采用φ14㎜钢筋对拱梁进行三角支撑加强，四周檩条采用100x50x1.8mmC型钢间距为1.5m，顶棚檀条间距为1.0m，立柱之间使用加强拉筋加固，屋面棚顶采用0.426mm彩钢板，四周采用0.376mm彩钢板包围,四边屋檐伸出45cm，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：⑴Φ60×2.5㎜钢管：（弧梁主梁）截面积：A=451.6㎜2；惯性矩I=186992.2mm4；截面模量W=6233.074mm3；单位重量:3.545Kg/m。⑵Φ159×5㎜钢管：（棚架立柱）截面积：A=2419㎜2；惯性矩I=7178762mm4；截面模量W=90298.9mm3；回转半径i=54.48mm；单位重量:18.99Kg/m。⑶100×50×15×1.8㎜C型钢：（棚架檩条）截面积：A=401㎜2；惯性钢筋加工棚受力验算-2-矩I=651200mm4；截面模量W=13020mm3；单位重量:3.14Kg/m。⑷φ14㎜钢筋：截面积：A=153.9㎜2；惯性矩I=1885.7mm4；截面模量W=269.4mm3；单位重量:1.209Kg/m。⑸墙彩钢板0.376㎜厚度：单位重量:2.95Kg/㎡。⑹顶棚彩钢板0.426㎜厚度：单位重量:3.344Kg/㎡。⑺Q235钢材的[σg]=235÷1.2=195Mpa⑻设棚区域基本风压按50年一遇，取400N/㎡。2、棚顶檩条受力计算：棚顶檩条采用100×50×1.8㎜C型钢，布设间距为1.0m，跨度为5.10m。棚顶檩条受到彩钢瓦的压力，自重和风载：q=（1.0m*5.10m*3.344Kg/㎡+5.10m*3.14Kg/m＋40Kg/㎡*5.10m）/5.1m=46.484Kg/m=464.84N/m，其最大弯矩产生在跨中：8**maxllqM=464.84*5.1*5.1/8=1511.3(N.m)wMwmax=1511.3/13400=112.8Mpa195Mpa(满足要求)3、棚顶拱梁架受力计算：棚顶由9跨20米拱梁架组成。拱梁架高度为1.5米，上、下弦杆均采用3根φ60×2.5㎜钢管和腹杆Φ14㎜钢筋焊接而成，拱梁架受到彩钢瓦、檩条压力和拱架自重：q=464.84+3*21.24*35.45+(18*1.14+2*0.75)*12.09*2=3256.2(N.m)其最大弯矩产生在跨中：钢筋加工棚受力验算-3-8**maxllqM=3256.2*202/8=162807.88(N.m)三角形拱梁架的惯性矩:IX=bh3/36=200*4203/36=411600000mm4yIwxmax=411600000/140=2940000mm3wMwmax=162807.88/2940000=55.37(Mpa)195Mpa(满足要求)4、立柱受力计算：立柱采用φ159×5㎜钢管，立柱高度均为9.00米，单根立柱受力最大：立柱受到的压力:F=3256.2×20/2=32562(N)计算长度l0=0.7×L=0.7×9.00=6.30(m)细比λ=l0/i=6.30÷0.05448=116钢管为a类截面，查表得稳定系数为：ψ=0.476]ψ[σg=0.476*195=92.82MPaσ=F/A=32562N/0.002419m2=13460934Pa=13.46MPaψ[σg]=92.82Mpa(满足要求)5、抗风计算：省市名城市名海拔高度(m)10年一遇风压(KN/m2)50年一遇风压(KN/m2)100年一遇风压(KN/m2)10年一遇雪压(KN/m2)50年一遇雪压(KN/m2)100年一遇雪压(KN/m2)雪荷载准永久值系数分区北京北京540.30.450.50.250.40.452天津天津3.30.30.50.60.250.40.452塘沽3.20.40.550.60.20.350.42上海上海2.80.40.550.60.10.20.253重庆重庆259.10.250.40.45000河北石家庄80.50.250.350.40.20.30.352蔚县909.50.20.30.350.20.30.352刑台76.80.20.30.350.250.350.42钢筋加工棚受力验算-4-重庆地区基本风压按10年一遇：取250N/㎡。⑴棚侧边檩条抗风计算：檩条采用100×50×1.8㎜C型钢，布设间距为1.5m，跨度5.1m。所承担的迎风最大面积：S=5.1×1.5=7.65(㎡)，风荷载强度:Q=ωk＝βz×μs×μz×ω0=1.3×0.8×1×250=260(N/㎡)，单根檩条受到的最大风力:F=s×Q=7.65×260=1989(N)，单根檩条受到最大风力时产生的均布荷载:q=1989÷5.1=390(N/m)其最大弯矩：8**maxllqM=390*5.12/8=1267.99(N.m)wMwmax=1267.99/13400=94.63Mpa195Mpa(满足要求)⑵立柱抗风计算：立柱的间距为5.1米，单根立柱所承担的迎风最大面积：S=5.1×9=45.9(㎡)风荷载强度:Q=ωk＝βz×μs×μz×ω0=1.3×0.8×1×250=260(N/㎡)单根立柱受到的最大风力:F=s×Q=45.9×260=11934(N)单根立柱受到最大风力时产生的均布荷载:q=11934÷9=1326(N/m)其最大弯矩：8**maxllqM=1326*92/8=13452.8(N.m)wMwmax=13452.8/90298.9=148.98Mpa195Mpa(满足要求)6、基础抗压钢筋加工棚受力验算-5-基础预埋面板400×400×20，预埋钢截面为16mm，刚架柱与基础钢板焊接。⑴柱脚内力设计值：Nmax=11.945KN，相应的V=62.5KN；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=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：通过对彩钢棚各部位进行强度和抗风计算，彩钢棚满足抗风要求。钢筋加工棚受力验算-5-钢筋加工棚设计图C?159预埋钢板40*40*20.6m*0.6m立柱基础A-AB-BD-DC-CAABBD檀条100*50*1.8加强拉筋立柱立柱C20混凝土基础钢筋加工棚受力验算-6-钢筋加工棚侧面设计图