料仓彩钢棚验算.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(=8.53),钢材为Q235型钢，=205 Mpa， =120 Mpa，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0.3 KN/m2，经验算Q雪=0.3 KN/m2×6 m=1.8 KN/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），风振系数取为1.2，体型系数取为0.8，基本风压为：0.35KN/m2。（3）计算恒载（自重）。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*z*o=-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=8.9cm2,Wx=42.39cm3,Wymax=22.74cm3,Wymin=10.11cm3, Ix=339.96cm4,Iy=41.99cm4,ix=6.18cm,iy=2.17cm It=0.2836cm4,Iw=3070.5cm6 4、稳定计算 受弯构架的整体稳定系数计算 查表7-1，跨中无侧向支承，ub=1.0,1=1.13,2=0.46 =h/2=160/2=80mm <0.7 则风吸力作用下檀条下翼缘受压，按公式： N/mm2<205N/mm2 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： mm<6000/200=30mm 构造要求 <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0.3 KN/m2，经验算Q雪=0.3 KN/m2×6 m=1.8 KN/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60×4.5（缝），架立筋采用16。荷载模型（有限元模型）如下：反力计算：应力图：变形图：数据分析：Ymax=0.0235/20 1/8331/400，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=24.19 cm2,立柱惯性矩I=851.14cm4，iz=5.77cm，W=101.33cm3假设一杆端铰接，一端钢结，=L/iz=0.7×1000/5.77=121.3，查对应值0.552，则受压最大容许压应力为：Fmax=A=0.552×24.19×10-4×205×103=273.7KN。YB=102.3 KN273.7 KN，因此符合要求。横向拉筋布设：布设4根圆钢，截面A=4×3.801=15.2mm2KN>228.7KN 以上验算均满足结构受力要求
