27米跨鋼屋架課程設(shè)計

27米跨鋼屋架課程設(shè)計是針對鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域的一項專業(yè)課程,，旨在通過理論學(xué)習(xí)和實踐操作相結(jié)合的方式,，培養(yǎng)學(xué)生掌握鋼屋架的設(shè)計、計算和制作技能,。課程內(nèi)容涵蓋了鋼屋架的基礎(chǔ)知識,、結(jié)構(gòu)分析方法,、荷載計算、材料力學(xué)性能,、制作工藝及施工技術(shù)等多個方面,。學(xué)生需要運(yùn)用所學(xué)知識，獨(dú)立完成一個27米跨度的鋼屋架的設(shè)計任務(wù),，包括繪制結(jié)構(gòu)圖,、進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算、選擇合適的材料以及編制施工方案等,。通過這一課程,，學(xué)生不僅能夠獲得理論知識，還能鍛煉實際操作能力,，為將來在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的工作打下堅實的基礎(chǔ),。

以下是關(guān)于27米跨鋼屋架課程設(shè)計的一些方面：

一、設(shè)計資料

在設(shè)計時需要明確屋架所處的環(huán)境等基本資料,。例如,，某工業(yè)廠房（烏魯木齊）梯形鋼屋架跨度為21m（可參考27米跨相關(guān)設(shè)計思路）,，長度90m，柱距7.5m,，屋蓋擬采用鋼結(jié)構(gòu)有檁體系,，屋面板采用100mm厚彩鋼復(fù)合板（外側(cè)基板厚度0.5mm，內(nèi)側(cè)基板厚度0.4mm,，夾芯材料選用玻璃絲棉,，屋面板自重標(biāo)準(zhǔn)值按0.20kN/m2計算），檁條采用冷彎薄壁C型鋼,，屋面排水坡度為有組織排水,，屋架支承在鋼筋混凝土柱上，柱頂標(biāo)高9.0m,，柱截面尺寸為400×400mm,，并且不考慮灰荷載。

二,、結(jié)構(gòu)形式與布置

屋架形式
- 常采用梯形鋼屋架,，如梯形鋼屋架長度為90m，跨度為27m的情況,。屋架兩端鉸支于鋼勁混凝土柱上,，柱頭截面為400mm×400mm，所用混凝土強(qiáng)度等級為C30,。屋架的計算跨度 $L_{o}=27000 - 2×150 = 26700mm$ ,，設(shè)計為無檁屋蓋方案，采用平坡梯形屋架,，取屋架在27米軸線處的端部高度 $h = 1990mm$ （軸線處）,， $h = 2005mm$ （計算跨度處）。
支撐布置
- 上弦橫向水平支撐
  - 在有檁體系或僅采用大型屋面板的無檁體系屋蓋中均應(yīng)設(shè)置,。一般應(yīng)設(shè)置在房間的兩端或橫向溫度伸縮縫間區(qū)段的兩端的第一個柱間,。在非地震區(qū)當(dāng)采用山墻承重或抗震設(shè)防烈度6、7度有天窗時,，為使屋架支撐與天窗架支撐位于同一開間,，也可將支撐布置在第二個柱間，但第一柱間必須用剛性系桿與端屋架上弦結(jié)實連接,，以保證端屋架的穩(wěn)定和傳遞山墻的風(fēng)力,。為了保證上弦橫向支撐間的有效作用，提高屋蓋的縱向剛度,，兩個上弦橫向支撐間的距離不宜大于66m,，故當(dāng)房屋較長（大于66m）時，尚應(yīng)在中間柱間增設(shè)橫向水平支撐 ,。
- 下弦橫向水平支撐
  - 一般和上弦橫向水平支撐布置在同一開間,，它們和相鄰的兩個屋架組成一個空間桁架體系,。一般情況下，應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐,，但當(dāng)跨度大于18m且未設(shè)懸掛起重運(yùn)輸設(shè)備和吊車,，或者雖有吊車但噸位不大，也沒有較大的振動設(shè)備,，可不設(shè)置下弦橫向水平支撐 ,。
- 縱向水平支撐
  - 當(dāng)廠房設(shè)有較大噸位的重級、中級工作制橋式吊車,、壁行式吊車或有鍛錘等較大震動設(shè)備以及廠房較高,，跨度較大、空間剛度要求較高時,，均應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間設(shè)置縱向水平支撐,。單跨廠房一般沿兩縱向柱列設(shè)置，多跨廠房則根據(jù)具體情況沿全部或局部縱向柱列設(shè)置,，有托架的房屋為了保證托架的側(cè)向穩(wěn)定在有托架處也設(shè)置縱向水平支撐 ,。
- 豎向支撐
  - 所有房屋均應(yīng)設(shè)置豎向支撐。它的作用主要是使相鄰屋架和上下弦橫向水平支撐所組成的四面體形成空間幾何不變體系,，以保證屋架在使用和安裝時的整體穩(wěn)定。故在設(shè)有橫向支撐的開間,，均應(yīng)設(shè)置豎向支撐,。對于三角形屋架，當(dāng)跨度≤18m,，一般只需在跨中布置一道豎向支撐,，當(dāng)跨度>18m時，根據(jù)具體情況設(shè)置兩道 ,。
- 系桿
  - 為了保證未設(shè)橫向水平支撐屋架的側(cè)向穩(wěn)定以及傳遞水平荷載,，應(yīng)在橫向水平支撐或豎向支撐的節(jié)點(diǎn)處，沿房屋縱向通長地設(shè)置系桿,。系桿分為剛性系桿和柔性系桿,，只能承受拉力的為柔性系桿，一般采用單角鋼,；能承受壓力的為剛性系桿,，一般由兩個角鋼組成的十字形截面。

三,、荷載計算

屋架和支撐自重
- 屋架和支撐的重量可按經(jīng)驗公式 $q =$ （與屋架的跨度有關(guān),，單位為m）計算，也可參考相關(guān)表格按屋面水平投影面積計算（kN/m2）,。
屋面荷載
- 包括屋面板自重（如100mm厚彩鋼復(fù)合板自重標(biāo)準(zhǔn)值按0.20kN/m2）,、活荷載（如活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7kN/㎡）,、雪荷載（如雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.6kN/㎡）、積灰荷載（如積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/㎡）等,，根據(jù)實際情況進(jìn)行組合計算 ,。