21m跨度鋼屋架設(shè)計(jì)

在21米跨度的鋼屋架設(shè)計(jì)中,，主要考慮了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,、承載能力和經(jīng)濟(jì)性。通過計(jì)算和分析確定了合適的支撐方式和布局,，以增強(qiáng)屋架的整體穩(wěn)定性,。根據(jù)材料特性和力學(xué)性能，選擇了適當(dāng)?shù)匿摬姆N類和截面尺寸,，確保了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度滿足要求,。還對(duì)屋架的連接方式進(jìn)行了優(yōu)化，以提高施工效率和減少維護(hù)成本,。通過模擬分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性,，并提出了進(jìn)一步的設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。

21米跨度鋼屋架設(shè)計(jì)概述

21米跨度的鋼屋架設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的工程任務(wù),，涉及多個(gè)方面的考量,，包括結(jié)構(gòu)選型、荷載計(jì)算,、材料選擇,、支撐布置等。以下是根據(jù)搜索結(jié)果總結(jié)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1. 設(shè)計(jì)資料

項(xiàng)目背景：
- 地點(diǎn)：天津地區(qū)一單跨物資倉庫,。
- 尺寸：長(zhǎng)96米,，跨度21米,。
- 柱子：鋼筋混凝土柱，尺寸400×400毫米,，柱距6米,。
- 混凝土標(biāo)號(hào)：C30。
- 屋蓋體系：無檁屋蓋體系,，梯形鋼屋架,。
- 設(shè)計(jì)溫度：高于-20°C。
荷載：
- 屋面積灰荷載：0.45 kN/m2,。
- 雪荷載：0.40 kN/m2,。
- 風(fēng)荷載：0.5 kN/m2。
- 屋面材料荷載：
  - 防水層（八層做法）：0.35 kN/m2,。
  - 找平層（20mm厚水泥砂漿）：0.4 kN/m2,。
  - 泡沫混凝土保溫層：0.35 kN/m2。
  - 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：1.4 kN/m2,。
  - 鋼屋架和支撐自重：0.12 + 0.011 × 21 = 0.351 kN/m2,。

2. 屋架形式及尺寸

屋架類型：梯形鋼屋架。
屋面坡度：i = 1/10,。
屋架端部高度：1700毫米,。
屋架跨中高度：2750毫米。
上弦長(zhǎng)度：L = 21000 mm,。
節(jié)間長(zhǎng)度：a = L/6 = 3500 mm,。
節(jié)間水平段投影尺寸：a cos(θ) = 3485 mm。
屋架桿件幾何尺寸：根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算各桿件的長(zhǎng)度和角度,。

3. 材料選擇

鋼材：Q235-B,。
焊條：E43型，手工焊,。
螺栓：M20普通螺栓,。

4. 屋蓋支撐布置

橫向水平支撐：在房屋兩端第一個(gè)柱間各設(shè)置一道上弦平面橫向支撐和下弦平面橫向支撐。
柔性水平系桿：在屋架的下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)三道柔性水平系桿,，上弦節(jié)點(diǎn)處的柔性水平系桿均設(shè)置,。
剛性系桿：在第一柱間的上弦平面設(shè)置剛性系桿保證安裝時(shí)上弦桿的穩(wěn)定，第一柱間下弦平面也設(shè)置剛性系桿以傳遞山墻風(fēng)荷載,。

5. 荷載計(jì)算與組合

永久荷載設(shè)計(jì)值：
- 防水層：0.35 kN/m2 × 1.2 = 0.42 kN/m2,。
- 找平層：0.4 kN/m2 × 1.2 = 0.48 kN/m2。
- 泡沫混凝土保溫層：0.35 kN/m2 × 1.2 = 0.42 kN/m2,。
- 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：1.4 kN/m2 × 1.2 = 1.68 kN/m2,。
- 鋼屋架和支撐自重：0.351 kN/m2 × 1.2 = 0.4212 kN/m2。
- 總永久荷載：3.387 kN/m2。
可變荷載設(shè)計(jì)值：
- 雪荷載：0.40 kN/m2 × 1.4 = 0.56 kN/m2,。
- 積灰荷載：0.45 kN/m2 × 1.4 = 0.63 kN/m2,。
- 總可變荷載：1.19 kN/m2。

6. 設(shè)計(jì)步驟

確定設(shè)計(jì)荷載：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和項(xiàng)目要求,，確定各項(xiàng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值,。
選擇結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)跨度和荷載情況，選擇合適的屋架形式,，如梯形鋼屋架,。
計(jì)算幾何尺寸：根據(jù)屋面坡度和跨度，計(jì)算屋架各桿件的幾何尺寸,。
布置支撐系統(tǒng)：合理布置橫向水平支撐和柔性水平系桿,，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
進(jìn)行荷載組合：根據(jù)荷載組合原則,，計(jì)算各工況下的最大荷載效應(yīng),。
選擇材料和連接方式：根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇合適的鋼材和焊條,，確定連接方式,。
施工圖設(shè)計(jì)：繪制詳細(xì)的施工圖，包括各部件的尺寸,、材料,、連接方式等,。

7. 注意事項(xiàng)

安全系數(shù)：設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮安全系數(shù),，確保結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。
施工可行性：設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工的可行性和經(jīng)濟(jì)性,，確保施工過程順利進(jìn)行,。
規(guī)范遵循：設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循國(guó)家和地方的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

通過以上步驟和要點(diǎn),，可以確保21米跨度鋼屋架的設(shè)計(jì)既科學(xué)合理,，又安全可靠。