鋼筋棚設(shè)計(jì)計(jì)算書一、工程概況本工程為施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋加工棚，用于鋼筋原材料及半成品的堆放、加工制作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求及場(chǎng)地條件，鋼筋棚設(shè)計(jì)為單跨門式剛架結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)度約XX米，跨度XX米，檐口高度XX米。棚體采用輕型鋼結(jié)構(gòu)，屋面及圍護(hù)采用彩鋼板。設(shè)計(jì)使用年限為5年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震設(shè)防烈度為X度，基本風(fēng)壓按當(dāng)?shù)豖X年一遇取值。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1.《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB____）2.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB____）3.《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB____）4.《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB____）5.《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB____）（2016年版）6.施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件及甲方要求三、荷載分析（一）永久荷載（恒荷載）1.屋面自重：包括彩鋼板、檁條、拉條等自重。屋面采用0.3mm厚彩鋼板，檁條采用C型鋼@XXmm間距，經(jīng)計(jì)算屋面自重標(biāo)準(zhǔn)值約為XXkN/m2。2.剛架自重：主剛架、柱間支撐、屋面支撐等鋼結(jié)構(gòu)自重，根據(jù)構(gòu)件截面估算，標(biāo)準(zhǔn)值約為XXkN/m2。3.其他永久荷載：如燈具、管線等，按XXkN/m2考慮。（二）可變荷載（活荷載）1.屋面活荷載：根據(jù)規(guī)范，施工檢修荷載按0.5kN/m2考慮，或取一個(gè)1.0kN的集中荷載，兩者取不利情況。2.雪荷載：根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，基本雪壓為XXkN/m2，屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值取XXkN/m2。3.風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓按當(dāng)?shù)豖X年一遇取值為XXkN/m2，地面粗糙度類別為B類。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值需根據(jù)體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)及風(fēng)振系數(shù)綜合計(jì)算確定。對(duì)于門式剛架，迎風(fēng)面和背風(fēng)面體型系數(shù)不同，需分別計(jì)算。4.施工堆料荷載：考慮到鋼筋棚內(nèi)堆放鋼筋材料，在堆料區(qū)域按XXkN/m2的均布荷載進(jìn)行驗(yàn)算，局部堆放點(diǎn)需驗(yàn)算集中荷載效應(yīng)。（三）荷載組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的極限狀態(tài)進(jìn)行荷載組合：1.承載力極限狀態(tài)：基本組合：永久荷載+可變荷載（活荷載/雪荷載/風(fēng)荷載，取控制值）。地震組合：永久荷載+地震作用+相應(yīng)的可變荷載。2.正常使用極限狀態(tài)：標(biāo)準(zhǔn)組合：用于變形驗(yàn)算，考慮永久荷載與可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合。四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算（一）結(jié)構(gòu)形式選擇本鋼筋棚采用門式剛架結(jié)構(gòu)，具有自重輕、跨度大、施工便捷等優(yōu)點(diǎn)。剛架柱采用雙拼C型鋼或H型鋼，剛架梁采用H型鋼或變截面H型鋼，以適應(yīng)彎矩變化，節(jié)約材料。屋面檁條采用C型鋼，間距根據(jù)屋面荷載及彩鋼板跨度確定。（二）主剛架設(shè)計(jì)計(jì)算1.計(jì)算模型：采用結(jié)構(gòu)分析軟件建立平面剛架模型，或采用手算簡(jiǎn)化模型。剛架柱底按鉸接或固接考慮（根據(jù)基礎(chǔ)形式確定）。2.內(nèi)力分析：在各種荷載組合作用下，計(jì)算剛架梁、柱的彎矩、剪力、軸力設(shè)計(jì)值。3.強(qiáng)度驗(yàn)算：梁、柱正截面強(qiáng)度：按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》公式進(jìn)行驗(yàn)算，考慮軸心壓力（或拉力）與彎矩的組合作用。梁的受剪強(qiáng)度：驗(yàn)算梁在最大剪力作用下的截面抗剪能力。局部承壓強(qiáng)度：對(duì)于梁端支座、集中荷載作用點(diǎn)等部位，需驗(yàn)算腹板的局部承壓強(qiáng)度，必要時(shí)設(shè)置加勁肋。4.穩(wěn)定性驗(yàn)算：整體穩(wěn)定性：剛架柱的平面外穩(wěn)定性，需考慮柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)（與支撐布置有關(guān)）。梁的整體穩(wěn)定性：對(duì)于屋面坡度較小、受壓翼緣側(cè)向有檁條約束的情況，可按有側(cè)向支撐考慮，否則需驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定性。局部穩(wěn)定性：驗(yàn)算梁、柱腹板及翼緣的寬厚比是否滿足規(guī)范要求，不滿足時(shí)需采取加勁等措施。5.變形驗(yàn)算：在正常使用極限狀態(tài)下，驗(yàn)算剛架梁的撓度是否滿足規(guī)范限值（通常為跨度的1/200~1/250）。（三）檁條設(shè)計(jì)計(jì)算屋面檁條按單向受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，承受屋面自重、活荷載、雪荷載及風(fēng)荷載。計(jì)算內(nèi)容包括：1.彎矩、剪力計(jì)算。2.強(qiáng)度驗(yàn)算（考慮拉彎或壓彎組合）。3.整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（對(duì)側(cè)向無(wú)可靠支撐的檁條）。4.撓度驗(yàn)算。5.檁條與剛架梁的連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算。（四）支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，需設(shè)置必要的支撐系統(tǒng)：1.屋面水平支撐：在剛架頂部平面設(shè)置交叉支撐或剛性系桿，傳遞縱向水平力，保證剛架的整體穩(wěn)定。2.柱間支撐：在縱向柱間設(shè)置交叉支撐或門式支撐，承受縱向風(fēng)荷載及地震作用，傳遞至基礎(chǔ)。3.剛性系桿：在檐口、屋脊等部位設(shè)置剛性系桿，保證剛架的側(cè)向剛度。（五）連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1.剛架梁柱連接：采用高強(qiáng)度螺栓連接或焊接連接。螺栓連接應(yīng)驗(yàn)算螺栓的抗剪、抗拉承載力；焊接連接應(yīng)驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)符合“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的原則。2.檁條與剛架連接：采用檁托板和螺栓連接，確保連接可靠，能傳遞豎向力和水平力。3.支撐與主體結(jié)構(gòu)連接：支撐端部與剛架的連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)能可靠傳遞拉力或壓力。（六）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)地勘報(bào)告提供的地基承載力特征值，基礎(chǔ)形式選用獨(dú)立基礎(chǔ)?；A(chǔ)設(shè)計(jì)需驗(yàn)算：1.地基承載力：基礎(chǔ)底面壓力應(yīng)小于地基承載力特征值（考慮修正）。2.基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算。3.基礎(chǔ)配筋計(jì)算。4.對(duì)于柱底剪力較大的情況，需驗(yàn)算基礎(chǔ)的整體抗滑移穩(wěn)定性。五、構(gòu)造要求1.材料選用：主結(jié)構(gòu)鋼材選用Q235B或Q355B，其力學(xué)性能應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。高強(qiáng)度螺栓、普通螺栓、焊條等材料應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)鋼材相匹配。2.鋼材除銹及涂裝：鋼結(jié)構(gòu)制作完成后，應(yīng)進(jìn)行除銹處理，除銹等級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然后涂刷防銹底漆和面漆，漆膜總厚度不小于XXμm。3.屋面及圍護(hù)：屋面彩鋼板采用XX型，厚度不小于0.3mm，板與板之間采用搭接或咬合連接，確保防水性能。檐口、屋脊等部位應(yīng)設(shè)置收邊件。4.排水坡度：屋面排水坡度不應(yīng)小于5%，以利排水。5.防火要求：根據(jù)建筑防火規(guī)范，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采取必要的防火保護(hù)措施，如涂刷防火涂料，達(dá)到相應(yīng)的耐火極限。六、安全措施1.限載標(biāo)識(shí)：在鋼筋棚入口及明顯位置設(shè)置限載標(biāo)識(shí)，嚴(yán)禁超載堆放材料。2.防護(hù)措施：棚內(nèi)作業(yè)區(qū)域應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄桿，防止高空墜物。加工機(jī)械應(yīng)按規(guī)定安裝防護(hù)裝置。3.防雷接地：鋼筋棚應(yīng)設(shè)置防雷接地裝置，接地電阻應(yīng)小于10Ω。4.定期檢查：對(duì)鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)、螺栓緊固情況、焊縫質(zhì)量、彩鋼板完好情況等進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。5.施工安全：鋼筋棚搭設(shè)過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守施工安全操作規(guī)程，設(shè)置臨時(shí)支撐，確保施工過(guò)程安全。七、結(jié)論本鋼筋棚設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)荷載的詳細(xì)分析，選擇了合理的門式剛架結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)主剛架、檁條、支撐、節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。結(jié)構(gòu)布置合理，傳力路徑清晰，各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范及使用要求。在施工及使用過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照本設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。八、設(shè)計(jì)建議與注意事項(xiàng)1.本設(shè)計(jì)計(jì)算書未盡事宜，應(yīng)按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2.施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，確保施工人員理解設(shè)計(jì)意圖。3.鋼結(jié)構(gòu)加工制作應(yīng)嚴(yán)格控制幾何尺寸及焊接質(zhì)量，確保構(gòu)件符合設(shè)計(jì)要求。4.基礎(chǔ)施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，確保地基處理及混凝土強(qiáng)度達(dá)到