钢筋棚设计计算书

1、蕲太高速 1#综合场料仓棚设计计算说明书武汉理工大学交通学院2018年 9月范文蕲太高速 1#综合场料仓棚设计计算说明书计算：张文国复核：张申昕负责人 ：武汉理工大学交通学院2018年 9月范文目录一、设计参数1二、计算荷载12.1 屋面活荷载12.2 雪荷载22.3 风荷载2三、荷载组合3四、模型计算结果44.1 几何模型44.2 计算结果5五、结论14范文一、设计参数钢筋加工棚，纵向按每跨 6m 间距布置钢管立柱， 立柱采用219 ×8mm 钢管；棚顶每 10m 安装一道 1.2mm 厚 820 型采光带，侧墙全封闭，棚顶接侧墙处留设 20cm 宽透气带。钢筋加工棚钢结构构件均涂

2、刷铁红防锈底漆两道， 醇酸调和面漆两道。 钢筋棚基础采用灌注桩处理，灌注桩顶设置 C30 钢筋混凝土基础承台，基础顶面设置钢板预埋件与钢管柱进行连接。各构件参数如下表：表 1构件材料参数表结构构件类型材料规格（ mm）顶部檩条方管钢80*50*4圆弧梁圆管钢?50× 3上部水平拉筋钢筋?20顶棚板彩钢瓦Q2350.65圆弧梁腹杆钢筋f y=215MPa?20立柱圆管钢?219× 8下部侧面檩条钢筋60*50*3.5侧棚板彩钢瓦0.426验算依据如下：建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）、门式刚架轻型房屋结构技术规程（CESC-1022002）、钢结构设计规范 （

3、GB50017-2003）、桥梁钢结构（谭金华主编 2013 年 2 月第一次印刷）。二、计算荷载结构承受自自重、屋面活载、雪荷载及风荷载。结构自重Midas根据结构材料及体积自动计算。其他荷载取值如下。2.1 屋面活荷载屋面活载按门式刚架轻型房屋结构技术规程（ CESC-1022002 ）范文条注释及建筑结构荷载规范 （ GB50009-2012 ）表注2释规定对受荷水平投影面积大于 60m的钢构架，屋面竖向均布活荷载的标准值可取不小于2。本结构受荷水平投影面积为20.3kN/m1280m，取屋面活荷载为0.3kN/m2。2.2 雪荷载根据建筑结构荷载规范（GB50009-2012）续表E.

4、5 得洪湖海拔高度为23.3m，重现期取为 50 年，对应的基本雪压为0.5kN/m2。考虑积雪均匀时的屋面积雪分布系数，为1.0 。雪荷载标准值为0.5kN/m2。2.3 风荷载建筑结构荷载规范（ GB50009-2012）规定对于高度大于30m且高宽比大于 1.5 的房屋需要考虑风振系数。 本结构高度为 14m，宽度为 16m,高宽比为 0.875 ；所以不考虑风振系数的影响， 取为 1.0 。钢筋棚所处地域环境为 B 类，海拔高度 23.3m；根据建筑结构荷载规范（ GB50009-2012）表插值得风压高度变化系数为 1.42 。取重现期为 50 年的基本风压 0.35kN/m2。风的

5、体型分布系数根据 建筑结构荷载规 范（ GB50009-2012）表计算如下图 1。-0.8-0.16-0.28-0.6-0.5-0.21-0.18+0.8-0.5+0.28-0.18范文图 1 风荷载体型系数图 2 风荷载分布（ kN/m 2）风荷载分布图如上图2。建筑结构荷载规范（ GB50009-2012）中并未给出多跨拱形屋面的风的体形系数，看按照单跨取值。 对于侧面的迎风面单跨结构与多跨结构风的体型系数一致；多跨结构两边顶棚风的体形系数绝对值较大，若按最不利工况考虑可采用边跨的体形系数作为验算的体形系数，与单跨相同；即风的体形系数与单跨相同。三、荷载组合取 0=0.9 。范文门式刚架

6、轻型房屋结构技术规程（ CESC-1022002）条规定屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑， 应取两者中较大值。基本雪压标准值为 0.25kN/m2，屋面均布活荷载为 0.3kN/m2。所以荷载组合中不在考虑雪荷载的影响。设计使用年限与风荷载重现期均取为50 年，根据建筑结构荷载规范（ GB50009-2012）表取屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数 L=1。风荷载组合系数为 0.6 。所得荷载组合如下， 工况一为自重与屋面均布活荷载的组合，工况二为自重与风荷载的组合。极限承载能力状态：工况一： 0.9 （1.2SGk1.4 0.91 SQ1k1.2SGk 1.274SQ1k )工况二： 0.

7、9 （1.2SGk1.4 0.91 0.6SQ2 k 1.2SGk 0.764SQ2 k )正常使用极限状态：工况三： SGkSQ1 k工况四： SGkSQ 2 k承载能力状态主要验算结构的强度是否满足规范要求，正常使用极限状态中的工况三、四均为荷载的标准组合，根据参考资料桥梁钢结构该工况用于验算结构刚度是否满足规范要求。四、模型计算结果4.1几何模型按照拼叠长钢筋棚设计图纸建立Midas 模型图如下：范文图 3 料仓棚结构示意图4.2 计算结果模型中所有单元均以梁单元模拟，在应力结果中， 组合应力为轴力产生的应力加上两个方向弯矩产生的应力， 计算位置是截面外边缘离截面形心最远的四个点；应力值

8、是四个点组合后的应力最大值。应力结果与钢结构设计规范（ GB50017-2003）中计算方式相差一个截面塑性发展系数，此部分在计算书中另外考虑。强度与刚度计算依据钢结构设计规范 （GB50017-2003）中给出钢构件强度计算公式， 门式刚架轻型房屋结构技术规程（ CESC-1022002）中规定钢构件刚度要求。由门式刚架轻型房屋结构技术规程（CESC-1022002）表可知 :圆弧梁跨度 16m，竖向挠度允许值分别为L/180=16000/180=88.88mm。檩条计算长度取相邻圆弧梁上弦杆之间的最大值 6.00m。允许挠度值分别为L/150=6000/150=40.00mm。檩条强度与刚

9、度验算对于檩条，最不利工况为自重和活荷载结合的工况（即为工况一）。檩条的应力与竖向挠度如图 5- 图 8 所示 ：范文图 4 工况一檩条应力图 5 工况一檩条挠度由图可知，工况一檩条最大应力分别为26.28MPaa，最大竖向挠度 f = 0.3mm：=26.28MPa < =215MPa，强度验算满足要求。f = 0.30mm < f = 40.00mm，刚度验算满足要求。圆弧梁强度与刚度验算对于圆弧梁，最不利工况为自重和活荷载结合的工况（即为工况一）。圆弧梁的应力与竖向挠度如图所示：图 6 工况一圆弧梁最大应力范文图 6 工况一圆弧梁最大挠度由图可知，圆弧梁最大应力为125.42

10、MPa，最大竖向挠度为22.48mm：=125.42MPa < =215MPa，强度验算满足要求。f =22.48mm < f =88.88mm，刚度验算满足要求。顶棚板验算对于顶棚板，最不利工况为工况二。彩钢瓦的应力与竖向挠度如图所示：图 8 工况二顶棚板最大应力范文图 9 工况二顶棚板最大挠度由图可知，顶棚板最大应力为30.89MPa，最大挠度为 8.36mm。 =30.89MPa< =215MPa，强度验算满足要求。f =8.36mm < f =40.00mm，刚度验算满足要求。侧棚板验算对于顶棚板，最不利工况为工况二。彩钢瓦的应力与竖向挠度如图所示：图 10 工

11、况二侧棚板最大应力范文图 11 工况二侧棚板最大应力由图可知，侧棚板最大应力为35.63MPa，最大挠度为 0.68mm。 =35.63MPa < =215MPa，强度验算满足要求。f =0.68mm < f =40.00mm，刚度验算满足要求。水平拉筋验算对于水平拉筋，最不利工况为工况一。其应力与竖向挠度如图所示：图 12 工况一水平拉筋最大应力范文图 13 工况一水平拉筋最大应力由图可知，侧棚板最大应力为149.09 MPa，最大挠度为 20.99 mm。=149.09 MPa < =215MPa，强度验算满足要求。f =20.99 mm < f =40.00mm，

12、刚度验算满足要求。立柱验算立柱采用 219×8mm 钢管，高 12m。参考钢结构设计规范（ GB50017-2003）对立柱的强度、刚度及稳定性进行验算。承载能力状态中的工况一、 二主要验算立柱的强度是否满足规范要求， 正常使用极限状态中的工况三、 四均为荷载的标准组合用于验算立柱刚度是否满足规范要求。立柱强度的验算如图17、18 所示；立柱刚度的验算如图所示。范文图 14 工况三立柱应力图图 15 工况四边立柱应力图范文图 16 工况三立柱横向挠度图图 17 工况四立柱横向挠度图如图所示，立柱最大应力为12.96MPa，立柱最大横向位移为3.43mm。1=12.96MPa <

13、 =215MPa，强度验算满足要求。f 1=3.43mm< f = h/60=200.00mm，刚度验算满足要求。参考钢结构设计规范（GB50017-2003），验算立柱在极限承载能力组合的工况一作用下的稳定性是否满足规范要求。范文对于立柱，取 计x=1.15，x=1.0，有效柱长取 12×0.7=8.4m；算的 =112<150，由门式刚架轻型房屋结构技术规程（CESC-1022002）可知，长细比满足要求。图 18 立柱轴力图图 19 立柱弯矩图范文由 Midas 计算得 N=56.35kN ，x=0.527，计算得3.08kN · m 查得 20.68MPa<215MPa，立柱稳NEx =722.7kN