21米鋼屋架設(shè)計計算書是一份詳細(xì)的文檔,，用于指導(dǎo)和規(guī)范21米高的鋼屋架的設(shè)計、計算和施工,。這份文件通常包括了以下內(nèi)容：,，，1. 設(shè)計依據(jù)：列出了設(shè)計所需的標(biāo)準(zhǔn),、規(guī)范和參考資料,，以確保設(shè)計的合規(guī)性和可靠性。,，,，2. 結(jié)構(gòu)分析：對21米高鋼屋架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析，包括荷載計算,、內(nèi)力分析和穩(wěn)定性分析等,，以確保結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求。,，,，3. 材料選擇：根據(jù)設(shè)計要求和性能要求，選擇了適合的鋼材類型和規(guī)格,，確保材料的質(zhì)量和性能符合設(shè)計要求,。，,，4. 截面設(shè)計：根據(jù)荷載計算結(jié)果,，確定了鋼屋架的截面尺寸、形狀和布置,，以滿足承載能力和穩(wěn)定性要求,。，,，5. 連接設(shè)計：考慮了鋼屋架與支撐結(jié)構(gòu)之間的連接方式,，如焊接、螺栓連接等,，以確保連接的穩(wěn)定性和安全性,。,，，6. 施工圖：提供了詳細(xì)的施工圖紙,，包括構(gòu)件的尺寸,、位置、連接方式等,，以指導(dǎo)施工人員進(jìn)行施工,。

以下是一份21米鋼屋架設(shè)計計算書的大致內(nèi)容：

一、設(shè)計資料

1. 建筑概況
   • 某工業(yè)廠房跨度為21m,，廠房總長度72m,，柱距6m。這一數(shù)據(jù)在多個搜索結(jié)果中均有提及,，如[2],。
   • 屋面采用1.5m×6.0m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板，Ⅱ級防水,，卷材屋面桁架，板厚100mm,，檁距不大于1.8m,。
   • 鋼屋架簡支在鋼筋混凝土柱頂上，柱頂標(biāo)高18.0m,，柱上端設(shè)有鋼筋混凝土連系梁,。上柱截面為400mm×400mm，所用混凝土強(qiáng)度等級為C30,，軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc = 14.3N/mm2,。抗風(fēng)柱的柱距為6m,，上端與屋架上弦用板鉸連接,。
2. 材料選擇
   • 鋼材：選用Q345 - B鋼材。這種鋼材具有較好的強(qiáng)度和韌性等性能,，適合用于鋼屋架結(jié)構(gòu)[2],。
   • 焊條：采用E50系列型焊條，與Q345 - B鋼材相匹配,，以保證焊接質(zhì)量[2],。

二、屋架幾何尺寸及檁條布置

1. 屋架幾何尺寸確定
   • 屋架計算跨度$l_0 = L - 2\times0.15 = 21 - 2\times0.15 = 20.7m$l0?=L?2×0.15=21?2×0.15=20.7m（其中$L = 21m$L=21m為屋架跨度,，兩端各減去0.15m的構(gòu)造尺寸）,。
   • 跨中高度$H_0 = h_0+il_0/2$H0?=h0?+il0?/2，對于屋面坡度$i = 1/10$i=1/10,，根據(jù)具體的$h_0$h0?（初始高度相關(guān)值）可計算出跨中高度$H_0$H0?的值,。為避免影響使用和外觀,，制造時應(yīng)起拱$f = L/500 = 21/500 = 42mm$f=L/500=21/500=42mm。
   • 屋架上弦節(jié)點(diǎn)用大寫字母$A$A,，$B$B,，$C\cdots$C?連續(xù)編號，下弦節(jié)點(diǎn)以及再分式腹桿節(jié)點(diǎn)用小寫字母$a$a,，$b$b,，$c$c連續(xù)編號。腹桿采用人字式,，下弦節(jié)點(diǎn)的水平間距取1.5m,，起拱后屋架桿件幾何尺寸和節(jié)點(diǎn)編號可根據(jù)這些規(guī)則確定[2]。
2. 檁條布置
   • 檁條采用冷彎薄壁斜卷邊C形鋼$C220×75×20×2.5$C220×75×20×2.5,，按照一定間距布置在屋架上,，以支撐屋面結(jié)構(gòu)。

三,、荷載計算

1. 永久荷載（恒載）
   • 防水$0.35kN/㎡$0.35kN/㎡,、平找$0.40kN/㎡$0.40kN/㎡、保溫$0.50kN/㎡$0.50kN/㎡,、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板$1.5m×6.0m$1.5m×6.0m自重$1.4kN/㎡$1.4kN/㎡,，屋架及支撐自重可根據(jù)經(jīng)驗公式計算，如$GK2 = 0.12 + 0.011l = 0.351kN/㎡$GK2=0.12+0.011l=0.351kN/㎡（其中$l$l為屋架跨度相關(guān)值）[1],。
2. 可變荷載（活載）
   • 根據(jù)建筑的使用功能和當(dāng)?shù)氐暮奢d規(guī)范確定,，例如可能包括屋面活荷載、雪荷載等（具體數(shù)值需依據(jù)當(dāng)?shù)匾?guī)范取值）,。

四,、內(nèi)力計算及內(nèi)力組合

1. 內(nèi)力計算
   • 根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法，如采用節(jié)點(diǎn)法,、截面法等,，計算在各種荷載作用下屋架各桿件的內(nèi)力。對于不同的荷載組合情況,，分別計算桿件的內(nèi)力,。
2. 內(nèi)力組合
   • 按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，考慮各種荷載組合情況（如恒載 + 活載,、恒載+風(fēng)載等,，根據(jù)實際情況確定組合形式），取最不利的內(nèi)力組合值作為桿件設(shè)計的依據(jù),。

五,、桿件截面設(shè)計

1. 根據(jù)內(nèi)力確定桿件截面
   • 根據(jù)內(nèi)力組合得到的各桿件最不利內(nèi)力值，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的相關(guān)公式計算所需的桿件截面尺寸,。對于受拉桿件,，主要考慮強(qiáng)度要求,；對于受壓桿件，除強(qiáng)度要求外,，還需考慮穩(wěn)定性要求,。
2. 截面選擇原則
   • 優(yōu)先選擇軋制型鋼截面，如工字鋼,、槽鋼,、角鋼等，以方便加工和施工,。同時,，要考慮截面的對稱性、回轉(zhuǎn)半徑等因素對桿件穩(wěn)定性的影響,。

六,、節(jié)點(diǎn)設(shè)計及驗算

1. 節(jié)點(diǎn)類型
   • 一般上下弦節(jié)點(diǎn)、下弦跨中節(jié)點(diǎn),、下弦支座節(jié)點(diǎn)及屋脊節(jié)點(diǎn)等不同類型的節(jié)點(diǎn)需要分別進(jìn)行設(shè)計,。
2. 設(shè)計過程
   • 確定節(jié)點(diǎn)連接形式，如焊接,、螺栓連接等,。計算節(jié)點(diǎn)處的焊縫長度、螺栓數(shù)量和布置等,，以保證節(jié)點(diǎn)能夠可靠地傳遞桿件內(nèi)力。同時,，對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)度驗算,，確保節(jié)點(diǎn)在各種荷載作用下不會發(fā)生破壞。

七,、繪制鋼屋架運(yùn)送單元的施工圖

1. 屋架簡圖
   • 按1∶100的比例繪制屋架簡圖,，左半跨標(biāo)明桿件長度，右半跨注明桿件最不利內(nèi)力,，以及起拱度,。
2. 其他視圖
   • 繪制屋架正面圖、上弦平面圖,、下弦平面圖,、側(cè)面圖、節(jié)點(diǎn)詳圖等,。在這些圖中注明全部零件的編號,、規(guī)格及尺寸（包括加工尺寸和定位尺寸）、孔洞位置,、孔洞及螺栓直徑,、焊縫尺寸以及對工廠加工和工地施工的要求,。
3. 材料表
   • 列出鋼屋架各桿件、節(jié)點(diǎn)板,、螺栓,、焊縫等所需的材料規(guī)格、型號,、數(shù)量等信息,。
4. 設(shè)計說明
   • 在施工圖中附上設(shè)計說明，包括設(shè)計依據(jù),、材料要求,、施工注意事項等內(nèi)容。

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