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

宜昌鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公司 1天前 ( 12-17 02:48 ) 1 搶沙發(fā)

鋼屋架支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，涉及到材料選擇,、力學(xué)計(jì)算,、構(gòu)造優(yōu)化以及成本控制等多個(gè)方面。在設(shè)計(jì)過(guò)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(jìn)行強(qiáng)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(chǎng)安裝條件，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的可行性和施工的便捷性,。通過(guò)對(duì)比不同設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)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(dāng)屋面采用大型屋面板時(shí),，像梯形鋼屋架這種無(wú)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?jī)?nèi)有吊車或振動(dòng)設(shè)備,，屋架的選型需要考慮承受動(dòng)荷載的能力,。而對(duì)于沒有吊車和振動(dòng)設(shè)備的廠房，選型時(shí)可側(cè)重于滿足空間要求和經(jīng)濟(jì)性,。

（二）鋼材選擇

根據(jù)工程環(huán)境選擇鋼材
- 對(duì)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(jì)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?qiáng)度要求較高的特殊工程，可能需要考慮Q345等更高強(qiáng)度或耐腐蝕性更好的鋼材。
鋼材的可焊性考慮
- 選擇鋼材時(shí),，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(shí)，Q235 - BF鋼材是合適的,，因?yàn)樗鼈冎g具有良好的可焊性,。

二、荷載計(jì)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(zhǔn)確計(jì)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(diǎn)板等的重量也需要考慮到恒荷載中,，這部分重量的計(jì)算需要根據(jù)屋架的具體形式和桿件尺寸來(lái)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(jì)中要準(zhǔn)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(dāng)屋面坡度較大時(shí)，雪荷載可能會(huì)有所減小,。

三,、內(nèi)力計(jì)算方面

（一）計(jì)算方法

節(jié)點(diǎn)法
- 通過(guò)分析屋架各個(gè)節(jié)點(diǎn)的受力平衡來(lái)計(jì)算桿件內(nèi)力，適用于簡(jiǎn)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(lái)計(jì)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(jì)算桿件內(nèi)力時(shí),，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(jì)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(jì)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(duì)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(zhǎng)細(xì)比
- 屋架壓桿的容許長(zhǎng)度比是桿件設(shè)計(jì)的重要限制條件，如給出的屋架設(shè)計(jì)中屋架壓桿【】 = 150,，需要在設(shè)計(jì)桿件截面時(shí)確保長(zhǎng)細(xì)比滿足要求,，以保證桿件的穩(wěn)定性。

（二）桿件的連接設(shè)計(jì)

焊接連接
- 焊接連接是鋼屋架中常見的連接方式,，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮焊縫的尺寸,、形式等，以保證連接的強(qiáng)度,。例如在圓鋼管鋼屋架中,，要根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定合適的焊縫形式進(jìn)行焊接連接,。
螺栓連接
- 對(duì)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(diǎn)設(shè)計(jì)方面

（一）節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)形式要考慮螺栓的安裝空間等因素,。

（二）節(jié)點(diǎn)的受力分析

節(jié)點(diǎn)承受的力
- 節(jié)點(diǎn)要承受來(lái)自桿件的內(nèi)力，包括拉力,、壓力,、剪力等，在設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)時(shí)需要準(zhǔn)確分析這些力的大小和方向,。
保證節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性
- 通過(guò)合理設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)板的尺寸,、厚度，以及連接方式等,，確保節(jié)點(diǎn)在受力情況下不會(huì)破壞,，保證整個(gè)屋架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

六,、支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guò)60米要加設(shè)一道，廠房大于66M時(shí),，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(duì)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,。