一、设计概况

1.1工程概况

本厂房为钢筋加工厂，该厂房为双层，其对线跨为双坡弧度门式刚架，刚架跨径26m，长70m，檐高11m；角柱有5m及6m两种，梁拱高为1.7m，上下弧度梁宽度0.816m（具体结构见加工图纸）。外墙采用0.426mm彩钢瓦,屋架采用C120120mm工字钢彩钢房结构，宽度为0.8m，钢材采用Q235钢，焊丝采用J422型。

1.2设计根据

《钢结构设计规范》GB50017—2003

《建筑结构载荷规范》GB50009—2012

《建筑基桩技术规范》JGJ94—2008

《门式刚架重型房子钢结构技术规程》CECS102：2002

二、荷载估算

2.1载荷取值载荷组合

作用于山墙上的载荷有：（1）山墙(包括支撑)自重；（2）外墙恒载荷(屋架、彩钢瓦檐口等的重量)；（3）活载荷；（4）风载荷。

以上载荷一般可看作是均布于女儿墙倾斜面积或水平投影面积上的载荷，以kN／m2计，其值可由《建筑结构载荷规范》GB50009-2001查得，或按按材料的长度、规格估算得出。

按照山墙结构不同工况实际情况对不同载荷组合进行结构验算，估算杆件内力时应按设计载荷，即载荷标准值减去相应分项系数：（1）山墙施工阶段，恒载＋活载；（2）山墙使用阶段，恒载＋部份活载＋水灾载荷。

2.2估算载荷说明

2.2.1外墙恒载荷说明

应按外墙实际做法和外墙板、檩条尺寸等与《建筑结构载荷规范》或由材料尺寸、厚度算得。一般抒发为按外墙倾斜面积估算的均布载荷kN／m2。

山墙自重：山墙自重(包括支撑)在估算模型高考虑。

2.2.2外墙活载荷说明

（1）估算彩钢瓦时按不上人外墙考虑，取为0.50KN/m2，估算整体结构中，按《门式刚架重型房子钢结构技术规程》（CECS102：2002）,取为0.30KN/m2

（2）风载荷标准值

作用在通常房子和挑檐表面上的风载荷设计值w按下式：

基本风压取六年一遇，ω0=0.3KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风载荷高度变化系数按《建筑结构载荷规范》(GB50009-2012)的规定采用，当高度大于等于15m时，按15m高度处的数值采用，μz=1.13。

风载荷身材系数μs查下表可得：迎风面柱及外墙分别为＋0.8和－0.8，背风面柱及外墙分别为-0.5和－0.5。

立柱迎风面：1.13x0.8x0.3=0.27KN/㎡

外墙迎风面：-1.13x0.8x0.3=-0.27KN/㎡

立柱背风面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/㎡

外墙背风面：-1.13x0.5x0.3=-0.17KN/㎡

据《全国民用建筑工程设计技术举措—结构》中第18.8.1条建议：双层门式刚架重型房子钢结构通常在抗震设防烈度大于等于7度的地区可不进行抗震估算。故本工程结构设计不考虑水灾作用。

三、结构验算

3.1外墙板受力验算

外墙采用0.426mm彩钢瓦，外墙主要深受自重、活载荷、风载荷及积灰载荷作用（外墙安装时，施工人员躺卧在屋架上，不考虑彩钢瓦承受施工人员载荷）。彩钢瓦下过梁宽度800mm，取1m长度外墙单元体进行剖析。

外墙板受力模型按三跨连续梁进行模拟,如右图所示，L=800mm，均布载荷Q考虑两种情况：（1）Q1=面板自重g1+其他活载g3；（2）Q2=面板自重g1+风载荷g2+其他活载g3。

面板自重：

风载荷：g2=-0.27KN/m（减号表示载荷方向向下）

其他活载：

（1）仅受自重作用时

最大挠度值：

最大弯矩值：

查得产品尺寸表得

按照第四硬度理论，最大组合挠度

，此时外墙板受力满足要求。

（2）受自重及风载荷同时作用时

最大挠度值：

=0.08x(1.0335-0.27)x0.8²=0.039KN•m

最大弯矩值：

=0.6x0.76x0.8=0.36kN

由上小节可知，此时外墙板受力满足要求。

3.2外墙过梁受力验算

过梁采用C120120mm工字钢，宽度为0.8m，屋架下钢架最大宽度为6m，其受力简化为三跨连续梁，如右图所示。

其中彩钢房结构，L=6000mm，均布载荷Q考虑两种情况：（1）Q1=工字钢自重g1+外墙载荷g3，同时考虑施工人员载荷，按集中载荷P=0.8kN，作用在跨中（上图未示）；（2）Q2=工字钢自重g1+风载荷g2+外墙载荷g3，取厚度为1m单元进行剖析。

工字钢自重：

风载荷：g2=-0.27x0.8=-0.22kN/m（减号表示载荷方向向下）

外墙载荷：

（1）外墙施工作用时

最大挠度值：

最大弯矩值：

查得产品尺寸表得

按照第四硬度理论，最大组合挠度

，此时外墙过梁受力满足要求。

（2）受自重及风载荷同时作用时

最大挠度

=0.08x(0.837-0.22)x6²=1.78kN•m

最大弯矩值：

=0.6x0.57x6=2.05kN

由上小节可知，此时外墙过梁受力满足要求。

3.3木柱主体结构受力验算

构建钢筋场木柱结构进行整体受力剖析

3.3.1桁架估算

桁架上弦杆采用φ89x3.5铁管，角柱采用φ42x3铁管，下弦杆采用φ76x4铁管，下弦强化杆采用φ63x3.5铁管。

最大组合挠度比0.83

变型值60.1mm

3.3.2立柱估算

最大组合挠度比0.87

（3）立柱反力

估算得，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）

最大挠度（kNm）

23.5

53

129.7

四、结论

综上，钢筋厂木柱结构满足受力要求。