本厂房为钢筋加工厂,该厂房为单层,其中单跨为双坡弧度门式刚架,刚架 跨度26m,长70m,檐高11m;柱距有5m及6m两种,梁拱高为,上下弧度梁 间距(具体结构见加工图纸)。屋面采用彩钢瓦,標条采用C120mm型钢,间距为, 钢材采用
Q235钢,焊条釆用J422型。
设计依据
《钢结构设讣规范》 《建筑结构荷载规范》 《建筑桩基技术规范》
GB50017—2003 GB50009—2012 JGJ94—2008
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102: 2002 二、荷载计算 荷载取值荷载组合
作用于屋架上的荷载有:(1)屋架(包括支撑)自重;(2)屋面恒荷载(標条、 彩钢瓦屋面等的重量);(3)活荷载;(4)风荷载。
以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投影面积上的荷载,以 kN/m2计,其值可山《建筑结构荷载规范》GB50009-2001查得,或按按材料的 厚度、规格讣算得岀。
根据屋架结构不同工况实际情况对不同荷载组合进行结构验算,计算杆件内 力时应按设讣荷载,即荷载标准值乘以相应分项系数:(1)屋架施工阶段,恒载 +活载;
(2)屋架使用阶段,恒载+部分活载+地震荷载。
计算荷载说明
屋面恒荷载说明
应按屋面实际做法和屋面板、標条规格等与《建筑结构荷载规范》或山材料 规格、厚度算得。通常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载kN/m2。
屋架自重:屋架自重(包括支撑)在计算模型中考虑。 屋面活荷载说明
(1)计算彩钢瓦时按不上人屋面考虑,取为KN/m^,计算整体结构中, 按《门
式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102: 2002),取为KN/m2 (2)风荷载标准值
作用在一般房屋和屋盖表面上的风荷载设计值w按下式:⑷=比•\() 基本风压取十年一遇,30=^2,地面粗糙度类别为B类;风荷载高度变化系 数按《建筑结构荷载规范»(GB50009-2012)的规定采用,当高度小于等于15m时, 按15m高度处的数值采用,Pz=o
类别 备注 一 -0.8 4 封闭式 风荷载体型系数“查下表可得:迎风面柱及屋面分别为+和一,背风面柱 及屋面分别为和一。
JL 】中间偵按线性極俏法 计執 2他的绝对值不小于 0. 1 立柱迎风面:屋面迎风面:立柱背风面: 屋面背风面:
据《全国民用建筑工程设计•技术措施一结构》中第条建议:单层门式刚架轻 型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。故本 工程结构设计不考虑地震作用。 三、结构验算 屋面板受力验算
屋面采用彩钢瓦,屋面主要受到自重、活荷载、风荷载及积灰荷载作用(屋 面安装时,施工人员站立在標条上,不考虑彩钢瓦承受施工人员荷载)。彩钢瓦 下標条间距800mm,取宽度屋面单元体进行分析。
Q
L (: L •木 L 心
屋面板受力模型按三跨连续梁进行模拟,如下图所示,L=800mm,均布荷载Q 考虑两种情况:(1)Q1=面板自重其他活载g3; (2) Q2=面板自重gl+风荷载 g2+其他活载g3o
面板自重:g 1 = 0.000426xlx0.8x7850x 10/0.8 = O.O335AN/m 风荷载:g2=m (负号表示荷载方向向上) 其他活载:ZkNM
(1)仅受自重作用时
最大弯矩值• Mg = 0.089“ =0 08x1.0335 xO.82 =0.053kN 最大剪力值:Vniax = 0・6ql = 0.6x1.0335 x0.8 = 0.496kN 查得产品规格表得VV=3O2OW
M 0.053x1000000 …“门 cr = — = ---------------------- = 17.55MP。
W 3020
仆 V 1 . 0.496x1000 十”
r = 1.5 —= 1.5 x ---------------- = 1.1 bMPci
A 1000x0.426
根据第四强度理论,最大组合应力\"Jy+3尸=17.7MPx215MPd,此时 屋面板受力满足要求。
(2)受自重及风荷载同时作用时
最大弯矩值:
时心=0.0町二最大剪力值:
y =0
=
g '山上小节可知,此时屋面板受力满足要求。
屋面權条受力验算
標条采用C120mm型钢,间距为,標条下钢架最大间距为6m,其受力简化 为三跨连续梁,如下图所示。
其中,L=6000mm,均布荷载Q考虑两种情况:(1) Q\"型钢自重g“屋面 荷载g3,同时考虑施丄人员荷载,按集中荷载P二,作用在跨中(上图未示人(2)
Q2二型钢自重gl+风荷载g2+屋面荷载g3,取宽度为lm单元进行分析。
型钢自重:=0.037kN/m
风荷载:g2=(负号表示荷载方向向上) 屋面荷载:&3 = 0.弘N/m
(1)屋面施丄作用时
最大弯矩值 A/max = 0.08^/2 + 0.25 PI = 0.08 x 0.837 x 62 + 0.25 x 0.8 x 6 = 3.61JtN • m 最大眄力值.人你=0・6g/ + 0.5P = 0.6x0.837 x6 + 0.4 = 3・4kN 查得产品规格表得用=17820加
M 3.61x1000000 ” cr = — == 202・6MPd W 17820
t .V t . 3.4x1000 “门 T = 1.5—= 1.5x = l・04MPa A 4870
根据第四强度理论,最大组合应力\"妇+3尸=203MPd<215MRr,此时 屋面標条受
力满足要求。
(2)受自重及风荷载同时作用时
最大弯矩
Mz = 0.0沏2二最大剪力值: y =0 6al:-
g ‘由上小节可知,此时屋面標条受力满足要求。
棚架主体结构受力验算
建立钢筋场棚架结构进行整体受力分析
Ki
▼ I吃
才一因一 、一乏桁架计算
桁架上弦杆采用\"钢管,腹杆采用\"42x3钢管,下弦杆采用<1)76x4钢管, 强杆采用\"钢管。
下弦加
最大组合应力比G满足要求。
变形值<L/400=26000/400=65mm,满足要求。 立柱计算
5. 80(159) Z 73(76}
最大组合应力比G满足要求。
(3)立柱反力
计算得,在工况一作用下立柱最大反力 最大水平反力(kN) 最大竖向反力(kN) 最大弯矩(kNm)
53 四. 结论
综上,钢筋厂棚架结构满足受力要求。
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