能否提供標準廠房鋼結(jié)構(gòu)用鋼量詳細計算過程？（標準廠房鋼結(jié)構(gòu)用鋼量的詳細計算過程）

能否提供標準廠房鋼結(jié)構(gòu)用鋼量詳細計算過程？

當然可以。以下是標準廠房鋼結(jié)構(gòu)用鋼量的詳細計算過程，適用于常見的單層門式剛架廠房（如工業(yè)廠房、倉庫等），依據(jù)中國《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB 50017-2017、《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 51022-2015 等規(guī)范進行編制。

一、工程概況（示例參數(shù)）

為便于演示，設(shè)定一個典型標準廠房參數(shù)：

項目	參數(shù)
建筑面積	3600 m2（60m × 60m）
跨度	30m（單跨）
柱距	6m
廠房長度	60m（共11個柱距）
檐高	9.0m（室內(nèi)地坪至屋檐）
屋面坡度	1:10（5.7°）
屋面荷載	恒載 0.3 kN/m2，活載 0.5 kN/m2，積灰/雪荷載 0.4 kN/m2
風荷載	基本風壓 0.45 kN/m2（按10年一遇）
結(jié)構(gòu)形式	單跨門式剛架 + 檁條 + 墻梁 + 支撐系統(tǒng)
鋼材等級	Q355B（原Q345B）
涂裝	防腐涂層（不計入重量）

二、鋼結(jié)構(gòu)用鋼量計算步驟

1. 計算剛架（主結(jié)構(gòu)）用鋼量

1.1 剛架柱與梁截面選型（參考）

邊柱：H型鋼 H350×175×7×11（截面面積 A = 63.7 cm2，單位重 50.0 kg/m）
中柱：H型鋼 H350×175×7×11（同邊柱）
屋面梁（剛架梁）：H型鋼 H400×200×8×12（A = 81.5 cm2，單位重 64.0 kg/m）

注：實際設(shè)計需經(jīng)結(jié)構(gòu)計算確定，此處為典型經(jīng)驗取值。

1.2 剛架構(gòu)件長度計算

柱高：檐高 9.0m + 基礎(chǔ)埋深 0.5m =9.5m（按結(jié)構(gòu)凈高計，實際構(gòu)件長度略長，取 9.6m）
梁長：跨度 30m，屋面坡度 1:10 → 每側(cè)斜梁長度 = √[(15m)2 + (1.5m)2] = √(225 + 2.25) ≈15.075m
- 總梁長 = 2 × 15.075m =30.15m

1.3 單榀剛架用鋼量

構(gòu)件	數(shù)量	單長 (m)	單重 (kg/m)	總重 (kg)
柱（2根）	2	9.6	50.0	2 × 9.6 × 50.0 =960
梁（1根）	1	30.15	64.0	1 × 30.15 × 64.0 =1929.6
小計	—	—	—	2889.6 kg/榀

1.4 總剛架數(shù)量

廠房長度 60m，柱距 6m → 柱數(shù) = 60 ÷ 6 + 1 = 11 榀
總剛架用鋼量= 2889.6 kg/榀 × 11 榀 =31,785.6 kg ≈ 31.79 噸

注意：實際工程中，端部剛架因風荷載較大，可能加大截面，此處按統(tǒng)一截面簡化計算。

2. 屋面檁條用鋼量

2.1 檁條布置

檁條間距：1.5m（沿屋面坡向）
屋面投影長度 = 30m（跨度），實際斜長 = 30.15m（見上）
檁條總根數(shù) = 30.15m ÷ 1.5m ≈20.1 → 取21根

2.2 檁條選型

采用冷彎薄壁C型鋼：C180×70×20×2.5（單位重 ≈ 8.5 kg/m）

2.3 單根檁條長度

檁條沿屋面坡向布置，長度 = 廠房長度 60m（垂直于剛架方向）

2.4 檁條總重

總長度 = 21根 × 60m = 1260m
總重量 = 1260m × 8.5 kg/m =10,710 kg ≈ 10.71 噸

若采用雙層檁條（上、下層），則翻倍，但標準廠房一般單層。

3. 墻面墻梁用鋼量

3.1 墻梁布置

墻梁豎向間距：1.5m（與檁條一致）
墻面高度：9.0m → 墻梁根數(shù) = 9.0 ÷ 1.5 =6排
每排墻梁長度 = 廠房長度 60m

3.2 墻梁選型

冷彎C型鋼：C140×50×20×2.0（單位重 ≈ 6.2 kg/m）

3.3 墻梁總重

總長度 = 6排 × 60m = 360m
總重量 = 360m × 6.2 kg/m =2,232 kg ≈ 2.23 噸

4. 支撐系統(tǒng)用鋼量

支撐系統(tǒng)包括：屋面橫向水平支撐、柱間豎向支撐、系桿等。

4.1 屋面橫向水平支撐

每跨設(shè)置一道，共10道（11榀剛架間有10個間隔）
每道支撐為交叉斜桿，長度 ≈ √[(30m)2 + (9.5m)2] ≈ 31.5m（單根斜桿）
每道支撐含2根斜桿 → 每道長 = 2 × 31.5m = 63m
采用圓鋼 φ20（單位重 = 2.47 kg/m）

實際設(shè)計多用角鋼（如 L50×5，單位重 3.77 kg/m），更經(jīng)濟

按角鋼 L50×5 計算：

單道支撐用鋼量 = 63m × 3.77 kg/m = 237.5 kg
10道總重 = 237.5 × 10 =2,375 kg

4.2 柱間豎向支撐

每端各設(shè)一道（廠房兩端），共2道
每道支撐高度 = 9.5m，斜桿長度 ≈ √[(9.5m)2 + (6m)2] = √(90.25 + 36) ≈ 11.2m
每道2根斜桿 → 22.4m/道
2道總長 = 44.8m
用 L50×5：44.8m × 3.77 kg/m =169 kg

4.3 系桿（水平拉桿）

檐口系桿、屋脊系桿：沿廠房長度方向
檐口系桿：11榀 × 2根（每側(cè)）× 60m = 1320m
屋脊系桿：11榀 × 1根 × 60m = 660m
總長 = 1980m
用 φ16圓鋼（1.58 kg/m）或 L40×4（2.42 kg/m）→ 按 L40×4 計算：
- 1980m × 2.42 kg/m =4,792 kg

4.4 支撐系統(tǒng)總重

項目	重量 (kg)
屋面橫向支撐	2,375
柱間豎向支撐	169
系桿	4,792
合計	7,336 kg ≈ 7.34 噸

5. 其他構(gòu)件（次要構(gòu)件）

構(gòu)件	說明	估算重量
吊車梁（如有）	本例無吊車，忽略	0
檐口包邊、天溝、隅撐	隅撐：每榀2根，L50×5，長1.5m，共22根 → 22×1.5×3.77≈124kg；天溝、包邊等	0.8 噸

三、總用鋼量匯總

構(gòu)件系統(tǒng)	重量（噸）
1. 剛架（柱+梁）	31.79
2. 屋面檁條	10.71
3. 墻面墻梁	2.23
4. 支撐系統(tǒng)	7.34
5. 其他（隅撐、天溝等）	0.80
總計	52.87 噸

四、單位用鋼量指標

總建筑面積：3600 m2
單位用鋼量= 52.87 噸 ÷ 3600 m2 ≈14.7 kg/m2

行業(yè)參考范圍：
普通單層輕鋼廠房：12~18 kg/m2
有吊車或重載：18~25 kg/m2
本例14.7 kg/m2 屬于標準輕型廠房合理范圍。

五、注意事項

實際設(shè)計需結(jié)構(gòu)計算：以上為經(jīng)驗估算，正式設(shè)計必須進行荷載組合、內(nèi)力分析（如PKPM、3D3S）、截面驗算。
節(jié)點板、連接件：本計算未計入，約占總重3%~5%，建議在總重基礎(chǔ)上增加5%余量 →最終建議用鋼量 = 52.87 × 1.05 ≈ 55.5 噸
材料利用率：鋼材下料損耗約3%~5%，采購時應(yīng)考慮。
抗震設(shè)防：若在地震區(qū)，支撐和節(jié)點需加強，用鋼量可能增加10%~15%。