梯形屋架是一種常見的建筑結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是在兩個垂直方向上具有相同的高度,而在水平方向上則逐漸降低,。這種設(shè)計(jì)可以提供良好的穩(wěn)定性和承載能力,,同時也可以節(jié)省材料。,,,,在設(shè)計(jì)梯形屋架時,需要考慮的因素包括荷載,、跨度,、材料強(qiáng)度、穩(wěn)定性等,。荷載主要包括自重,、雪載、風(fēng)載等,;跨度是指屋架的長度,;材料強(qiáng)度是指材料的抗壓、抗拉等性能,;穩(wěn)定性是指屋架在受到外力作用時的變形程度,。,,,設(shè)計(jì)過程通常包括以下幾個步驟:根據(jù)實(shí)際需求確定屋架的尺寸和形狀,;計(jì)算所需的材料強(qiáng)度和重量;選擇合適的支撐方式和連接方式,;進(jìn)行力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析,,確保設(shè)計(jì)的合理性和安全性。
梯形鋼屋架設(shè)計(jì)例題相關(guān)內(nèi)容
一,、設(shè)計(jì)資料示例
- 基本信息
- 在一個梯形鋼屋架設(shè)計(jì)例題中,,給出了如題號、屋面坡度,、跨度,、長度,、地點(diǎn)、基本風(fēng)壓,、基本雪壓等基本信息,。例如某例題中,屋面坡度為,,跨度,,長度,地點(diǎn)為成都,,基本風(fēng)壓,,基本雪壓 ,采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板,,厚泡沫混凝土保護(hù)層,,卷材屋面,屋面坡度,。屋架鉸支在鋼筋混凝土柱上,,上柱截面為,混凝土采用,,鋼筋采用級,,焊條采用型()。
- 屋架尺寸相關(guān)
- 計(jì)算跨度:如(這里可能數(shù)據(jù)記錄有部分缺失,,但體現(xiàn)了計(jì)算跨度的計(jì)算方式)(),。
- 跨中及端部高度:對于平坡梯形屋架,會給出端部高度取值的依據(jù),,如取屋架在某軸線處的端部高度,,并且會提到跨中起拱的考慮,例如按一定比例取起拱值(),。
二,、結(jié)構(gòu)形式與布置
- 屋蓋方案選擇
- 無檁設(shè)計(jì)方案:在鋼屋架上直接放置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板,其上鋪設(shè)保溫層和防水層,。這種方案屋蓋的橫向剛度大,,整體性好,適合對結(jié)構(gòu)橫向剛度要求高的廠房,,但屋面板自重大,,屋蓋結(jié)構(gòu)自重大,抗震性能較差(),。
- 有檁設(shè)計(jì)方案:在鋼屋架上設(shè)置檁條,,檁條上面再鋪設(shè)輕型屋面材料,如石棉瓦,、壓型鋼板等,。對于橫向剛度要求不高,,特別是不需要做保溫層的中小型廠房較為適用()。
- 屋架形式及幾何尺寸:會給出屋架的具體形式(如平坡梯形屋架)以及幾何尺寸圖,,包括半跨和全跨的梯形鋼屋架形式和幾何尺寸(),。
- 支撐布置
- 橫向水平支撐:根據(jù)廠房長度、跨度及荷載情況設(shè)置,,如設(shè)置三道上,、下弦橫向水平支撐,廠房兩端的橫向水平支撐設(shè)在第一柱間,,其規(guī)格可能與中間柱間支撐有所不同(),。
- 系桿設(shè)置:在上弦平面設(shè)置剛性與柔性系桿以保證安裝時上弦桿的穩(wěn)定;在各柱間下弦平面的跨中及端部設(shè)置柔性系桿以傳遞山墻風(fēng)荷載,。在設(shè)置橫向水平支撐的柱間,,于屋架跨中和兩端各設(shè)一道垂直支撐()。
三,、荷載計(jì)算
- 荷載類型與取值
- 屋面荷載與雪荷載不會同時出現(xiàn),計(jì)算時取較大值進(jìn)行計(jì)算,。例如某例題中給出了預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板,、三氈四油防水層、找平層,、泡沫混凝土保護(hù)層,、屋架和支撐自重、管道荷載等各項(xiàng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值(),。
- 荷載組合
- 全跨永久荷載 + 全跨可變荷載:這是設(shè)計(jì)屋架時需要考慮的一種荷載組合情況(),。
- 全跨永久荷載 + 半跨可變荷載:也是常見的荷載組合形式()。
- 全跨屋架(包括支撐)自重 + 半跨屋面板自重 + 半跨屋面活荷載:在施工階段等情況下需要考慮的荷載組合(),。
四,、內(nèi)力計(jì)算
- 計(jì)算方法:通常采用數(shù)解法先解得時的屋架各桿件的內(nèi)力系數(shù)(作用于全跨、左半跨和右半跨),,然后進(jìn)行組合計(jì)算各桿件內(nèi)力(),。
- 內(nèi)力組合結(jié)果示例:會列出桿件名稱、內(nèi)力系數(shù),、不同組合下的計(jì)算桿件內(nèi)力等內(nèi)容,,如對于上弦桿、下弦桿,、斜腹桿,、豎桿等分別給出計(jì)算結(jié)果()。
五,、桿件設(shè)計(jì)
- 上弦桿設(shè)計(jì)
- 截面選擇依據(jù):整個上弦采用等截面,,按內(nèi)力較大的桿件設(shè)計(jì),,例如按、桿件的最大設(shè)計(jì)內(nèi)力設(shè)計(jì),。計(jì)算長度要分別考慮屋架平面內(nèi)和平面外的情況,,屋架平面內(nèi)為節(jié)間軸線長度,平面外根據(jù)支撐布置和內(nèi)力變化情況確定(如取為支撐點(diǎn)間的距離)(),。
- 截面驗(yàn)算:根據(jù)計(jì)算得到需要的截面積,、回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù)選擇角鋼型號,然后進(jìn)行驗(yàn)算,,包括細(xì)長比驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算等(),。
- 下弦桿設(shè)計(jì)
- 截面選擇依據(jù):整個下弦桿采用同一截面,根據(jù)其軸力計(jì)算所需截面(),。
- 截面選擇與驗(yàn)算:選擇合適的角鋼型號(如不等肢角鋼),,并進(jìn)行驗(yàn)算,確保所選截面符合要求(),。
- 斜腹桿設(shè)計(jì):例如端斜桿桿件,,根據(jù)其軸力、計(jì)算長度等因素選擇合適的不等肢角鋼(如長肢相并的角鋼型號),,然后進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算(),。
- 豎桿設(shè)計(jì):根據(jù)其受力特點(diǎn)和內(nèi)力情況進(jìn)行設(shè)計(jì),不過在某些情況下如果某桿可在某點(diǎn)處不斷開,,可采用通桿(),。

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