鋼屋架課程設(shè)計思考題（鋼屋架支撐系統(tǒng)的設(shè)計）

宜昌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司 6天前 ( 03-18 14:07 ) 1651 搶沙發(fā)

鋼屋架支撐系統(tǒng)設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程中的一個重要環(huán)節(jié),，涉及到材料選擇,、力學(xué)計算,、構(gòu)造優(yōu)化以及成本控制等多個方面,。在設(shè)計過程中，首先需要確定屋架的類型和尺寸,，包括主梁,、次梁以及連接件的規(guī)格。根據(jù)使用要求和荷載情況,，進行強度,、剛度和穩(wěn)定性分析，確保結(jié)構(gòu)的安全性,。還需考慮施工工藝和現(xiàn)場安裝條件,，以實現(xiàn)設(shè)計的可行性和施工的便捷性。通過對比不同設(shè)計方案的經(jīng)濟性和實用性,，選擇最優(yōu)方案,。

一、結(jié)構(gòu)選型方面

（一）屋架形式選擇

不同屋面材料與屋架形式的適配性
- 當屋面采用大型屋面板時,，像梯形鋼屋架這種無檁體系屋架是比較合適的選擇,，例如在某單跨單層廠房中，屋面采用1.5*6.0m太空輕質(zhì)大型屋面板,，就選用了平坡梯形鋼屋架,。
建筑功能與屋架形式
- 如果廠房內(nèi)有吊車或振動設(shè)備，屋架的選型需要考慮承受動荷載的能力,。而對于沒有吊車和振動設(shè)備的廠房,，選型時可側(cè)重于滿足空間要求和經(jīng)濟性。

（二）鋼材選擇

根據(jù)工程環(huán)境選擇鋼材
- 對于一般環(huán)境下的鋼屋架,，Q235 - BF鋼材是常見的選擇,，如在給出的梯形鋼屋架課程設(shè)計示例中，采用的就是Q235 - BF鋼材,。
- 如果是處于腐蝕環(huán)境或?qū)︿摬膹姸纫筝^高的特殊工程,，可能需要考慮Q345等更高強度或耐腐蝕性更好的鋼材。
鋼材的可焊性考慮
- 選擇鋼材時，要考慮與焊條的匹配性以保證焊接質(zhì)量,。例如采用E43型焊條時,，Q235 - BF鋼材是合適的，因為它們之間具有良好的可焊性,。

二,、荷載計算方面

（一）恒荷載

屋面材料自重
- 不同的屋面材料，如大型屋面板,、彩鋼板等,，其自重不同，需要準確計算,。像大型屋面板的自重就是鋼屋架恒荷載的重要組成部分,。
屋架結(jié)構(gòu)自重
- 屋架桿件,、節(jié)點板等的重量也需要考慮到恒荷載中,，這部分重量的計算需要根據(jù)屋架的具體形式和桿件尺寸來確定。

（二）活荷載

屋面活荷載取值
- 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范,，不同類型的屋面（如上人屋面,、不上人屋面等）活荷載取值不同，在設(shè)計中要準確選取,。
雪荷載考慮
- 在有雪地區(qū),，需要考慮雪荷載，雪荷載的大小與地區(qū),、屋面坡度等因素有關(guān),。當屋面坡度較大時，雪荷載可能會有所減小,。

三,、內(nèi)力計算方面

（一）計算方法

節(jié)點法
- 通過分析屋架各個節(jié)點的受力平衡來計算桿件內(nèi)力，適用于簡單的屋架結(jié)構(gòu)形式,。
截面法
- 選取屋架的某一截面,，根據(jù)截面一側(cè)的外力平衡來計算被截桿件的內(nèi)力，常用于求解特定桿件內(nèi)力,。

（二）荷載組合

恒荷載與活荷載組合
- 在計算桿件內(nèi)力時,，需要考慮恒荷載和活荷載的不同組合情況，以確定最不利的內(nèi)力組合,，作為桿件設(shè)計的依據(jù),。
考慮特殊荷載組合
- 如果工程位于地震區(qū)，還需要考慮地震荷載與恒,、活荷載的組合,；有吊車的廠房要考慮吊車荷載與其他荷載的組合等。

四、桿件設(shè)計方面

（一）桿件截面選擇

根據(jù)內(nèi)力大小選擇截面
- 內(nèi)力較大的桿件需要選擇較大的截面尺寸,，以滿足承載能力要求,。例如，對于承受較大拉力或壓力的桿件,，要保證其截面面積足夠,。
考慮桿件長細比
- 屋架壓桿的容許長度比是桿件設(shè)計的重要限制條件，如給出的屋架設(shè)計中屋架壓桿【】 = 150,，需要在設(shè)計桿件截面時確保長細比滿足要求,，以保證桿件的穩(wěn)定性。

（二）桿件的連接設(shè)計

焊接連接
- 焊接連接是鋼屋架中常見的連接方式,，在設(shè)計時要考慮焊縫的尺寸,、形式等，以保證連接的強度,。例如在圓鋼管鋼屋架中,，要根據(jù)計算結(jié)果確定合適的焊縫形式進行焊接連接。
螺栓連接
- 對于某些部位,，螺栓連接可能更合適,，需要確定螺栓的規(guī)格、數(shù)量和排列方式等,，保證連接的可靠性,。

五、節(jié)點設(shè)計方面

（一）節(jié)點形式選擇

根據(jù)桿件連接方式選擇
- 如果是焊接連接的桿件,，節(jié)點形式要便于焊接操作和保證焊接質(zhì)量,；若是螺栓連接，則節(jié)點形式要考慮螺栓的安裝空間等因素,。

（二）節(jié)點的受力分析

節(jié)點承受的力
- 節(jié)點要承受來自桿件的內(nèi)力,，包括拉力、壓力,、剪力等,，在設(shè)計節(jié)點時需要準確分析這些力的大小和方向。
保證節(jié)點的強度和穩(wěn)定性
- 通過合理設(shè)計節(jié)點板的尺寸,、厚度,，以及連接方式等，確保節(jié)點在受力情況下不會破壞,，保證整個屋架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。

六、支撐系統(tǒng)設(shè)計方面

（一）支撐類型

橫向水平支撐
- 上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐的設(shè)置位置和間距有一定要求,。例如上弦橫向水平支撐一般設(shè)在第一或第二柱間及溫度縫區(qū)段兩端的第一柱間,，且一般不超過60米要加設(shè)一道，廠房大于66M時，跨中要設(shè)一道,。
縱向水平支撐
- 下弦縱向水平支撐位置通常在屋架下弦兩端節(jié)間處,，并且在特定的5種情況下才設(shè)置。
垂直支撐
- 垂直支撐對保證屋架的空間穩(wěn)定性也有重要作用,，其設(shè)置需要綜合考慮屋架的形式,、跨度等因素。