料仓彩钢棚验算剖析doc.docx

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料仓彩钢棚验算剖析doc

329国道改建（北仑段大榭叉口改造）公路工程

彩钢棚计算书

中铁十局集团第二工程有限公司

329国道改建（北仑大榭叉口改造）第一合同段

2014年04月

第一章料仓彩钢棚验算书

一、设计资料

本章计算书系针对我标段临建工程彩钢瓦料仓。

验算：

檀条跨间距

1.5m，跨度6m，屋面最大坡度为1.5/10（α=8.53）,钢材为Q235型钢，

[σ]=205Mpa，[τ]=120Mpa，屋面板采用彩钢瓦，屋架结构采用三角空间桁架，立柱采用d=168mm,t=2.5mm钢管，上端铰接，下端刚性连接。

计算如下：

二、檀条受力验算

（1）计算施工活荷载。

施工活荷载：

按0.5KN/m2考虑，折合到梁上均布荷载为0.5×6=3KN/m；

依据《建筑结构荷载规范》，考虑活载安全系数1.4，可知雪作用在屋

架结构上的荷载为0.3KN/m2，经验算Q雪=0.3KN/m2×6m=1.8KN/m。

雪荷载等于施工活荷载，由于二者不会同时出现，这里只考虑施工活

荷载。

（2）计算风活载。

按照《建筑荷载规范》GB50009-2012要求，该结构矢跨比1.5/20=0.075,

则仅考虑上吸风荷载，上吸风荷载：

按风压高度系数为1.0（B类），风振

2

系数取为1.2，体型系数取为0.8，基本风压为：

0.35KN/m。

屋面彩钢板及屋面檩条荷载：

压型钢板（单层无保温）自重0.12KN/m2，檀条自重0.05KN/m2。

2、内力计算

（1）永久荷载与屋面活荷载组合

檀条线荷载

p=（1.2×0.17+1.4×0.5）×1.5=1.356KN/m2

px=psin8.53=0.201KN/m2

py=pcos8.53=1.342KN/m2

弯矩设计值

Mx=pyl2/8=6.03KN.m

My=pxl2/32=0.22KN.m

（2）永久荷载与风荷载吸力组合垂直屋面的风荷载标准值：

Wk=us*uz*βz*ωo=-1.2×0.8×1.0×0.35=-0.336KN/m2

檀条线荷载

pky=（0.336-0.17cos8.53）×1.5=0.252KN/m2

px=0.17×1.5×sin8.53=0.038KN/m2

py=1.4×0.336×1.5-0.17×1.5×cos8.53=0.45KN/m2

弯矩设计值（采用受压下翼缘板不设拉条的方案）

Mx=pyl2/8=2.04KN.m

My=pxl2/32=0.0428KN.m

3、檀条截面选择

檀条选择冷弯薄壁卷边C160×60×20×3.0

A=8.9cm

2

3

3

3

Wx=42.39cm,Wymax=22.74cm,Wymin=10.11cm,

Ix=339.96cm

4,Iy=41.99cm4,ix=6.18cm,iy=2.17cm

It=0.2836cm

4,Iw=3070.5cm6

4、稳定计算

受弯构架的整体稳定系数bx计算

查表7-1，跨中无侧向支承，ub=1.0,ζ1=1.13,ζ2=0.46

a=h/2=160/2=80mm

22ea/h2

0.4680/160

0.46

4IW

0.156It（ubl）2

2.624

h2Iy

Iy

h

y600/2.17

276.5

4320Ah

1（

2

235

0.46<0.7

bx

2

）（

）

yWX

fy

则风吸力作用下檀条下翼缘受压，按公式：

Mx

My

6

0.0428

10

6

2.0410

108.6<205N/mm

2

2

bxWexWey

0.46

42.49

103

10.11

103

N/mm

以上计算未考虑屋面对上翼缘的约束，若考虑这一有利因素，可将公

式中屋面自重在y方向的分量忽略，即认为在y方向产生的弯矩全部由受

拉翼缘承受。

（5）檩条挠度验算：

y

5

pky

.l

4

5

0.758cos4.29。

60004

18.21

mm<6000/200=30mm

384

.EIX

384

206103339.96104

构造要求

x600/6.1897,y300/2.17138<200

故此檀条在平面内外均满足要求。

三、屋架结构受力验算

（1）计算施工活荷载。

施工活荷载：

按0.5KN/m2考虑，折合到梁上均布荷载为0.5×6=3KN/m；

依据《钢结构设计规范》，考虑活载安全系数1.4，可知雪作用在屋架

结构上的荷载为0.3KN/m2，经验算Q雪=0.3KN/m2×6m=1.8KN/m。

雪荷载等于施工活荷载，由于二者不会同时出现，这里只考虑施工活荷载。

（2）计算风活载。

按照荷载规范要求，该结构矢跨比1.5/20=0.075,则仅考虑上吸风荷

载，

上吸风荷载：

按风压高度系数为1.0（B类），风振系数取为1.2，体型

系数取为

0.8，基本风压为：

0.35KN/m2,

折合到梁上均布荷载为

0.35×

6=2KN/m；

（3）计算恒载（自重）。

屋面彩钢板及屋面檩条荷载：

按0.17KN/m2考虑，折合到梁上均布荷载

为0.17×6=1KN/m；

（4）求屋架结构验算。

圆管采用φ60×4.5（缝），架立筋采用φ16。

①荷载模型（有限元模型）如下：

②反力计算：

③应力图：

④变形图：

数据分析：

Ymax==0.0235/20≈1/833﹤1/400，因此符合设计要求。

（6）立柱稳定计算。

立柱采用圆管，型号为d=168mm,t=5mm。

立柱截面积为A=24.19cm2,

立柱惯性矩I=851.14cm

4

3

，iz=5.77cm，W=101.33cm

假设一杆端铰接，一端钢结，λ=μL/iz=0.7×1000/5.77=121.3，查λ

对应值0.552，则受压最大容许压应力为：

Fmax=A[σ]=0.552×24.19×10-4×205×103=273.7KN。

YB=102.3KN＜273.7KN，因此符合要求。

横向拉筋布设：

布设

4根22

2

圆钢，截面A=4×3.801=15.2mm

F拉*A205103

15.210-4

311.6KN>228.7KN

以上验算均满足结构受力要求