钢筋混凝土加固设计.doc

'甬台温高速公路复线温州南塘至黄华段第4标段钢筋棚设计计算书一、设计资料钢构料棚，该料棚为单层，弧形屋面，彩钢结构为桁架结构，钢筋棚长度80m，柱距6m，跨度为25m+25m两跨,共有13榀刚架，下立柱为HN346×174×6/9型钢，上立柱为HN298×149×5.5/8型钢，轨道承重横梁为H346×174×6/9型钢，横梁为HN346(局部550-346)×174×6/9，分配梁为120型钢檩条，屋面采用0.326mm厚压型瓦,屋面采用双坡形式，坡度为10%。刚架正视平面图1-1。屋面及墙面板均为彩色压型钢板；考虑经济、制造和安装方便，屋盖体系选用有檩体系，梯形钢屋架，檩条水平投影间距1.24m，钢材采用Q235钢。图1-1二、荷载及荷载效应组合1.荷载标准值（1）永久荷载（屋面恒荷载）标准值。压型钢板：0.1KN/m檩条及支撑自重：0.15KN/m合计：0.25KN/m（2）可变荷载标准值。1）屋面均布活荷载：0.5KN/m（水平投影）。2）基本雪压S0=0.2KN/m2（水平投影）。 根据《建筑结构荷载规范》GB50009－2001公式（6.1.1），雪荷载标准值Sk=μrS0，屋面积雪分布系数μr=1.0（考虑均匀分布），则Sk=1.0×0.2=0.2KN/m2（水平投影）活荷载取值：0.5KN/m3)根据《工程抗风设计计算手册》查询12级风风速为28.5~32.6m/s，由伯努利方程可知，标准大气压下风压基本关系方式ω0≈v2/1630，，取风速为30.5m/s，算得基本风压ω0=0.40KN/m2（垂直屋面，地面粗糙度B类）根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002公式（A.0.1），风荷载标准值ωk=μkμxω0风荷载体型系数：μk=－1.31（中间区）CECS102:2002（A.0.2-2）风压高度系数：μx=1.0《建筑结构荷载规范》GB50009－2001表7.2.1这里ω0=1.05×0.40=0.42KN/m2则ωｋ=－1.31×1.0×0.42=－0.546KN/m22.荷载效应组合 根据《建筑结构荷载规范》GB50009－2001公式3.2.3-1，有两种组合：①1.2恒荷载+1.4活荷载；②1.0恒荷载+1.4活荷载（在风吸力作用，恒荷载对结构有利，其分项系数取1.0）。三、截面选择及截面持性选用热轧C型槽钢10#，A=15.65cm，Wx=70.2cm，Wy=27.1cm，I=491.1cm4，ix=5.60cm,iy=1.70cm。考虑截面有孔削弱，则净截面模量Wny=0.9×70.2=63.18cm3，Wny=0.9×27.1=24.39cm3。四．内力计算荷载简图见图1-1-2图1-1-2荷载作用简图tanα=1/3,sinα=0.3162,cosα=0.9487。1.檩条线荷载（1）标准值：qk=0.25×1.581+0.5×1.5=1.145KN/m（2）设计值：1）荷载效应组合①：q=1.2×（0.25×1.581）+1.4（0.5×1.5）=1.524KN/mqx=qsinα=1.524×0.3162=0.482KN/mqy=qcosα=1.524×0.9487=1.446KN/m2)荷载效应组合②： qx=1.0×(0.25×1.581)sinα=0.125KN/mqy=1.0×(0.25×1.581)cosα+1.4×(-0.546×1.581)=-0.834KN/m2.弯矩（荷载效应组合①）檩条在刚度最大平面的弯矩（按简支梁的跨中弯矩计算）Mx=qxL/32=1.446×6/32=6.507KN/m檩条在刚度最小平面的弯矩（按檩条跨度内设一根拉条、连续梁中间支点弯矩计算）My=qyL/32=0.482×6/32=0.542KN/m五．强度及稳定性验算（1）当屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转时，强度按《钢结构设计规范》GB50017－2003公式4.1.1计算，整体稳定性可不做计算。其中γx,γy为截面塑性发展系数，按《钢结构设计规范》GB50017－20035.2.1采用。（2）当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时，强度按《钢结构设计规范》GB50017－2003公式4.2.3计算，檩条整体稳定性计算。其中jb为挠度强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数，按《钢结构设计规范》GB50017－2003公式B.3计算，算得的jb大于0.6时，应按公式B.1-2算得相应的j＇b代替jb值。故，满足要求。 六．刚度计算１.挠度计算qｙｋ=qｋcosα=1.145×0.9487=1.086KN/m《钢结构设计规范》GB50017－2003公式A.1.1，满足要求。2.长细比计算根据《钢结构设计规范》GB50017－2003表5.3.8λx=Lx/Ix=6000/56=107<[200]，满足要求。λy=Ly/Iy=3000/17=176<[200],满足要求。因此可作屋架上弦平面支撑横杆或刚性系杆。七．风吸力作用下檩条下翼缘稳定（荷载效应组合②）（1）弯矩（下翼缘不设拉条）：Mx=qyL/8=0.834×6/8=3.753KN/mMy=qxL/8=0.125×6/8=0.563KN/m(2)按《钢结构设计规范》GB50017－2003公式4.2.3计算檩条的整体稳定性： ，满足要求。其中jb为挠强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数，按《钢结构设计规范》GB50017－2003附录B公式B.3计算：则,满足要求。八．结论1.验算结果钢筋加工场为临时性建筑（考虑使用年限5年）。通过对钢棚各部位进行强度和抗风计算，整体结构满足满足温州地区12级风载的施工强度要求。'