三角鋼屋架是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)形式，用于支撐屋頂和樓面。在計算三角鋼屋架的荷載時，需要考慮多種因素，包括風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載等。本文將通過一個實(shí)例來展示如何進(jìn)行三角鋼屋架的荷載計算。我們需要確定三角鋼屋架的設(shè)計參數(shù)，如跨度、高度和材料強(qiáng)度等。根據(jù)這些參數(shù)，我們可以計算出三角鋼屋架在不同荷載作用下的內(nèi)力分布。我們可以根據(jù)內(nèi)力分布結(jié)果來確定三角鋼屋架的承載能力，并據(jù)此進(jìn)行設(shè)計。

三角鋼屋架荷載計算方法

• 荷載類型及計算
  • 恒載（自重荷載）計算
    • 首先要確定屋面材料、檁條、屋架以及支撐等各部分的自重。例如屋面采用波形石棉水泥瓦，自重為$0.20kN/m^2$0.20kN/m2；木絲板保溫層，自重為$0.24kN/m^2$0.24kN/m2等，將這些自重相加得到恒載數(shù)值[1][3])。
  • 活荷載計算
    • 活荷載荷重大小確定：如果沒有特殊活荷載源（如起重機(jī)、天窗等），對于常見工業(yè)廠房，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的活荷載系數(shù)計算。例如活荷載系數(shù)為$0.5kN/m^2$0.5kN/m2，將這個系數(shù)乘以屋面的面積，就可得到活荷載的荷重大小。如果有特殊活荷載源，則需根據(jù)實(shí)際情況確定荷載大小[1])。
    • 活荷載作用點(diǎn)位置確定：活荷載通常作用于屋面的支承點(diǎn)位置，要根據(jù)支承點(diǎn)位置來準(zhǔn)確計算活荷載的荷重大小[1])。
    • 根據(jù)荷載形式計算
      • 均布荷載：荷載計算公式為$活荷載荷重大小 = 均布荷載系數(shù)×屋面面積$活荷載荷重大小=均布荷載系數(shù)×屋面面積。
      • 集中荷載：荷載計算公式為$活荷載荷重大小 = 集中荷載×荷載系數(shù)$活荷載荷重大小=集中荷載×荷載系數(shù) [1])。
  • 雪荷載計算
    • 需要考慮雪荷載不均勻分布的最不利情況。例如基本雪荷載為$0.30kN/m^2$0.30kN/m2，按不均勻分布最不利情況考慮，取$1.25$1.25倍的基本雪荷載，即$1.25×0.3 = 0.375kN/m^2$1.25×0.3=0.375kN/m2作為雪荷載值[3])。同時注意雪荷載與活荷載不同時考慮，取兩者中的較大值進(jìn)行計算[3])。
  • 風(fēng)荷載計算（在部分情況可不考慮）
    • 當(dāng)屋面坡度較小，風(fēng)荷載為吸力時，可不考慮風(fēng)荷載影響。如果需要考慮風(fēng)荷載，其計算較為復(fù)雜，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值、體型系數(shù)、高度變化系數(shù)等按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計算[2][3])。
• 將荷載轉(zhuǎn)化為屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載
  • 因檁條沿節(jié)間布置，先將檁條作為屋架集中荷載計算，再按經(jīng)驗(yàn)公式計算屋架和支撐自重，最后折算為屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載。例如，檁條作用在屋架上弦的集中力為$FQ = 2×(g1 + q1)×l/2$FQ=2×(g1+q1)×l/2（其中$g1$g1、$q1$q1為相關(guān)荷載，$l$l為檁條長度），屋架和支撐自重按輕屋蓋估算$g2$g2，節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計值為$F = 3FQ+g2a$F=3FQ+g2a（$a$a為相關(guān)尺寸）[3])。
• 內(nèi)力計算時的荷載組合
  • 芬克式三角形屋架在半跨雪荷載作用下，腹桿內(nèi)力不變號，故只需按全跨雪荷載和全跨永久荷載組合計算屋架桿件內(nèi)力。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊，先查得桿件內(nèi)力系數(shù)，再乘以節(jié)點(diǎn)荷載即可得出桿件內(nèi)力[2][3][4])。

三角鋼屋架荷載計算實(shí)例

屋架荷載組合規(guī)則詳解

風(fēng)荷載對屋架影響分析

屋架節(jié)點(diǎn)荷載計算技巧

九江加固改造設(shè)計公司于2025-05-19回復(fù)

三角鋼屋架的荷載計算方法，是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計中不可或缺的一部分，通過精確計算，可以確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，在考慮一個實(shí)際的三角鋼屋架項目時，荷載計算不僅包括了恒載（如自重），還涵蓋了活載（如人員、設(shè)備等）、風(fēng)載以及雪載等動態(tài)因素，這種綜合評估有助于設(shè)計師選擇最合適的材料和設(shè)計參數(shù)，確保結(jié)構(gòu)能夠承受各種環(huán)境與使用條件下的挑戰(zhàn)。