本文作者:金華鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載計(jì)算方法

鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載計(jì)算是確保結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定的關(guān)鍵步驟。根據(jù)提供的內(nèi)容,鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載計(jì)算方法包括**靜載和動(dòng)載的分類、風(fēng)荷載和地震荷載的計(jì)算等**。具體介紹如下:,,1. **靜載和動(dòng)載的分類**:, - 鋼結(jié)構(gòu)荷載可分為靜載和動(dòng)載兩類。靜載包括恒載和變動(dòng)載荷,如自重、附加荷載、溫度荷載等;動(dòng)載則是指突發(fā)的荷載,如風(fēng)荷載、地震荷載等。, - 在荷載計(jì)算中,需要根據(jù)實(shí)際情況合理地考慮各類荷載的作用。在設(shè)計(jì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí),動(dòng)、靜載荷的計(jì)算尤為重要。,,2. **風(fēng)荷載和地震荷載的計(jì)算**:, - 風(fēng)荷載的計(jì)算需要考慮結(jié)構(gòu)的高度、形狀、風(fēng)向和風(fēng)速等因素,并按照規(guī)范中的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。, - 地震荷載是指地震作用下結(jié)構(gòu)所受到的力。地震荷載的計(jì)算是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,需要根據(jù)地震區(qū)域和結(jié)構(gòu)的抗震性能等因素,進(jìn)行地震荷載的合理估計(jì)和計(jì)算。,,3. **實(shí)例分析**:, - 以一個(gè)實(shí)際工程為例進(jìn)行分析,可以更好地理解鋼結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算的方法。,,4. **計(jì)算公式**:, - 常用的廠房載荷計(jì)算公式及相關(guān)示例,可以根據(jù)實(shí)際情況選用適合的公式進(jìn)行計(jì)算。使用單位面積荷載 × 廠房面積的公式來(lái)計(jì)算廠房載荷。,,5. **載荷組合**:, - 在荷載計(jì)算中,需要考慮到各種荷載作用,包括靜載荷、動(dòng)載荷、溫度荷載、風(fēng)荷載等。這些荷載通常比靜載荷更難以確定,因此需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算。,,6. **安全系數(shù)及載荷算**:, - 在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮到各種荷載作用,包括靜載荷、動(dòng)載荷、溫度荷載、風(fēng)荷載等。在廠房中,設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和沖擊力,這些荷載需要根據(jù)設(shè)備的特性和運(yùn)行情況進(jìn)行計(jì)算,特別是在重鋼廠房設(shè)計(jì)中大噸位的橋式吊車荷載對(duì)結(jié)構(gòu)影響很大。,,鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜而細(xì)致的過(guò)程,涉及到

一、鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載類型

(一)恒荷載

  1. 屋面恒荷載
    • 包括屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重(如屋面板、檁條等)、保溫隔熱層、防水層等材料的重量。例如,YX51 - 380 - 760型彩色壓型鋼板自重約0.15KN/m2,50mm厚保溫玻璃棉板約0.05KN/m2,PVC鋁箔及不銹鋼絲網(wǎng)約0.02KN/m2,檁條及支撐約0.10KN/m2等,將這些重量相加就可得到屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值,如這些材料合計(jì)0.67KN/m2(以某廠房為例)。
  2. 墻面及柱自重
    • 包含柱、墻骨架等的重量,一般輕質(zhì)墻面及柱自重標(biāo)準(zhǔn)值可取0.50KN/m2(以某廠房為例)。
    • 對(duì)于有特殊構(gòu)造或者材料的墻面和柱,需要根據(jù)實(shí)際材料的重量和構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。
  3. 懸掛設(shè)備等恒載
    • 如果廠房?jī)?nèi)有懸掛設(shè)備,其重量也應(yīng)計(jì)入恒荷載。例如某廠房懸掛設(shè)備自重為0.20KN/m2,將其與屋面其他構(gòu)件自重相加得到總的屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

(二)活荷載

  1. 屋面活荷載
    • 不上人的鋼構(gòu)廠房屋面活荷載按0.5KN/m2取值。當(dāng)僅有一個(gè)可變荷載且受荷水平投影面積超過(guò)60m2時(shí),鋼構(gòu)廠房的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取為0.3KN/m2,可根據(jù)實(shí)際情況選擇取值,以保證安全、合理、節(jié)約。
  2. 雪荷載
    • 雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)當(dāng)?shù)氐幕狙褐?span >S0S_0和屋面形式等因素計(jì)算。例如,對(duì)于單跨雙坡屋面,當(dāng)基本雪壓S0=0.45KN/m2S_0 = 0.45KN/m2,屋面坡角α=5°4238\alpha = 5°42′38″時(shí),μr=1.0\mu_r = 1.0,雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk=μrS0=0.45KN/m2S_k=\mu_rS_0 = 0.45KN/m2 。
  3. 施工、檢修荷載
    • 在計(jì)算屋架梁上的線荷載時(shí),施工、檢修荷載需乘以相應(yīng)的開間寬度計(jì)入可變荷載中(如果涉及屋架梁荷載計(jì)算)。

(三)風(fēng)荷載

  1. 基本風(fēng)壓取值
    • 根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料確定基本風(fēng)壓ω0\omega_0,如在某廠房計(jì)算中風(fēng)荷載時(shí),基本風(fēng)壓ω0=1.05×0.45KN/m2\omega_0 = 1.05×0.45KN/m2,地面粗糙度類別為B類。
  2. 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)
    • 按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009 - 2001)的規(guī)定采用,當(dāng)高度小于10m時(shí),按10m高度處的數(shù)值采用,如μz=1.0\mu_z = 1.0(以某廠房為例)。
  3. 風(fēng)荷載體型系數(shù)
    • 不同的結(jié)構(gòu)部位(如迎風(fēng)面柱、背風(fēng)面柱、屋面等)風(fēng)荷載體型系數(shù)不同。例如迎風(fēng)面柱及屋面分別為+0.25和 - 1.0,背風(fēng)面柱及屋面分別為+0.55和 - 0.65(CECS102:2002中間區(qū))。
    • 根據(jù)這些系數(shù)以及基本風(fēng)壓、高度變化系數(shù)等,按照相關(guān)公式計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

(四)地震作用

  1. 是否考慮地震作用判斷
    • 一般來(lái)說(shuō),單層門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)防烈度小于等于7度的地區(qū)可不進(jìn)行抗震計(jì)算,但具體還需根據(jù)實(shí)際工程情況和相關(guān)規(guī)范確定。例如某河南省的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房,地震設(shè)防列度為6度,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.05g,根據(jù)相關(guān)建議可不考慮地震作用。

二、荷載組合計(jì)算

  1. 以恒載控制的荷載組合
    • 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí),對(duì)由可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.2;由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35。當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí),應(yīng)取1.0,對(duì)傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算,應(yīng)取0.9。
    • 在計(jì)算時(shí)將恒荷載乘以相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù),再與其他可變荷載(乘以各自的分項(xiàng)系數(shù))按照荷載組合公式進(jìn)行組合計(jì)算。
  2. 以活載控制的荷載組合
    • 可變荷載分項(xiàng)系數(shù)一般情況應(yīng)取1.4,但對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)值大于4KN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載,應(yīng)取1.3。
    • 同樣按照荷載組合公式,將活荷載乘以分項(xiàng)系數(shù),再與恒荷載(乘以相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù))等進(jìn)行組合計(jì)算。

鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載計(jì)算實(shí)例

鋼結(jié)構(gòu)廠房荷載組合原則

鋼結(jié)構(gòu)廠房活荷載取值依據(jù)

鋼結(jié)構(gòu)廠房恒荷載計(jì)算步驟

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