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1、.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+504.49段桥涵、路基工程全部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，主架采纳镀锌钢管，四周采纳彩钢板封闭，一侧留门 的方式，为运算简便，在此只需验算大加工棚，刚架横跨度20m，棚长30m，檐高 9.62m；基础采纳宽 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，立柱采纳 2205 钢管，纵向间距6m，拱形梁采纳 503.5 钢管，拱高为 2.1m，双层拱梁
2、上下弧度间距 72cm，采纳 32 2 钢管对拱梁进行三角支撑加强，檩条采纳50x100x2mm方钢间距为 1.5m，顶棚檀条间距为 0.8m，立柱之间使用加强拉筋加固， 屋面四周采纳 0.326mm彩钢板包围 , 四边屋檐伸出 55cm，所用钢材均采纳 Q235钢；详见 钢筋加工棚设计图 ；二、荷载运算1、运算参数：2 50 3.5 钢管：（弧梁主梁）截面积： A=511.3 ；惯性矩.cI= 121900mm4；截面模量 W=5080m3；m单位重量 :4.013Kg/m ；24 220 5 钢管： 截面积：A=3375.5 ；惯性矩 I=19514609mm；3截面模量 W=177405
3、.54mm；回转半径 i=76mm；单位重量 :26.5Kg/m ；24 50 100 2 方钢管：截面积：A=584 ；惯性矩 I=775179mm；3截面模量 W=15503.57mm；单位重量 :4.584Kg/m ；42 32 2 钢管：截面积： A=198 ；惯性矩 I=24600mm；截面3模量 W=1990mm；单位重量 :1.55Kg/m ；彩钢板厚度 0.376 ：单位重量 :2.95Kg/ ；2120502.5 C型钢：截面积：A=808.9 ；惯性矩43I=1439700mm；截面模量 W=23995m；m单位重量 :6.35Kg/m ；Q235钢材的 g=235 1.2
4、=195Mpa3历年最大风速 28.4m/s10 级 ，最大风压 =504.1N/ ，历年最大降雪量 30cm厚, 雪的密度按 50kg/m ，30cm厚的雪每平米产生的最大压力为： 0.3*50*10=150N/ ；2、棚顶檩条受力运算：棚顶檩条采纳 50 1002 方钢管，布设间距为 0.8m，跨度为 6m；棚顶檩条受到彩钢瓦的压力，自重和雪载：q=0.8m*6m*2.95Kg/ +6m*4.584Kg/m150N/*0.8m=161.66Kg/m=161.66N/m，其最大弯矩产生在跨中：M maxMq * l * l 8max=161.66*6*6/8=727.49N.m-9w=727
5、.49/15503.57*10w=46.92Mpa195Mpa满足要求 3、棚顶拱梁架受力运算：棚顶由 6 跨 20 米拱梁架组成；拱梁架高度为 2.1 米，上、下弦杆均采纳 3 根 503.5 钢管和腹杆 32 2 钢管焊接而成，拱梁架受到彩钢瓦、檩条压力和自重： q=161.66+4.01+1.55*3*22*1.5636=826.55N.m其最大弯矩产生在跨中：M maxq * l * l 8=826.55*202/8=41327.5 N.m拱梁架的惯性矩W=I+a2A +I+a 2A =121900+102*511.3+10 2*584=231430mm1Mmaxw2y=41327.5
6、/231.43*0.35=62.5N.m195Mpa满意要求 w4、立柱受力运算：立柱采纳 2205 钢管， 立柱高度均为 9.62 米，中间立柱受力最大： 立柱受到的压力 :F=826.55*20=16531N运算长度 l 0=0.7 L=0.7 9.62=6.734m细比 =l 0/i=6.734 0.07603=89钢管为 a 类截面，查表得稳固系数为： =0.721 g=0.721*195=140.595MPa=F/A=16531/0.002=8265500Pa=8.27MPa g=140.59Mpa满意要求5、抗风运算：历年最大风速 28.4m/s10 级 ，最大风压 =504.1N
7、/ 顶棚侧边檩条抗风运算：檩条采纳 501002 方钢管，布设间距为 0.8m，跨度为顶棚跨度的一半 10m；所承担的迎风最大面积： S=100.8=8 ，风荷载强度:Q=K1K2K3P=1.3 1 1504.1=655.33N/ ，1 根拱梁架受到的最大风力 :F=sQ=655.338=5242.64N ，1 根拱梁架受到最大风力时产生的均布荷载 : q=5242.64 10=524.26N/m其最大弯矩：M maxMq * l * l 8max=524.26*62/8=2359.17 N.m-6w=2359.17/50*10w=98.3Mpa195Mpa满足要求 立柱抗风运算：立柱的间距为
8、 6 米，所承担的迎风最大面积： S=68=48风荷载强度:Q=K1K2K3P=1.3 1 1504.1=655.33N/ 1 根立柱受到的最大风力 :F=s Q=48655.33=31455.84N1 根立柱受到最大风力时产生的均布荷载 :q=31455.848=3932N/m2其最大弯矩：M maxMq * l * l 8max=3932*6/8=17693.9 N.m-6w=17693.9/177*10w=99.97Mpa195Mpa满足要求 6、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；柱脚力设计值： Nmax=11.945KN，相应
9、的 V=62.5KN；柱脚底板面积和厚度的运算柱脚底板面积的确定b=b0+2t+2c=500+212+2 60=644mm，取 b=600mm； h=h0+2t+2c=450+212+2 60=595mm，取 h=500mm；验算底板下混凝土的轴心抗压强度设计值：2基础采纳 C20混凝土， f c=11.9N/mm，满意要求；Nbh11.9451036005000.04N / mm2c f c11.9 N / mm2三、验算结论 ：因地区抗风压基数大于抗雪压， 故不在运算； 通过对彩钢棚各部位进行强度和抗风运算，彩钢棚满意抗风力 10 级的要求；.钢筋加工棚设计图.c预埋钢板40*40*2A-AB-B. 2200.6m*0.6m立柱基础CD加强拉筋檀条50*100*2立立柱柱BAAC25混凝土基础BD-DC-C钢筋加工棚侧面设计图
