本文作者:湖州鋼結構設計

鋼屋架荷載計算步驟有哪些(鋼屋架荷載規(guī)范解讀)

鋼屋架荷載計算步驟主要包括**確定設計參數(shù)、選擇計算公式、計算桿件內力等**。,,在進行鋼屋架的荷載計算時,首先需要確定設計參數(shù),包括屋面活荷載與雪荷載,以及風壓高度變化系數(shù)和風荷載體型系數(shù)。這些參數(shù)的選取直接影響到荷載的大小,因此必須根據(jù)具體情況進行準確計算。選擇合適的計算公式是關鍵步驟之一。在左半跨單位集中荷載作用下,可以通過圖解法計算出桿件的內力系數(shù),進而求得最不利內力。,,計算完成后,對桿件進行校核強度是保證結構安全的重要環(huán)節(jié)。這包括確保材料的機械性能(如屈服強度、抗拉強度)以及化學成分符合標準要求。還應考慮溫度、荷載性質和連接方法等因素,以確保計算結果的準確性和可靠性。,,鋼屋架荷載的計算是一個系統(tǒng)而復雜的過程,涉及多個步驟和細節(jié)。通過遵循正確的計算方法和規(guī)范,可以有效地評估和控制鋼屋架在各種荷載條件下的性能,從而確保其安全性和穩(wěn)定性。

鋼屋架荷載計算步驟

在進行鋼屋架設計時,需要考慮多種荷載,包括自重荷載、風荷載、雪荷載、活荷載等。以下是詳細的計算步驟:

1. 確定荷載類型

  • 自重荷載:鋼屋架自身的重量。
  • 風荷載:風對屋架產生的壓力或吸力。
  • 雪荷載:積雪對屋面的壓力。
  • 活荷載:在屋面上進行的各種活動引起的荷載,如起重機、天窗等。

2. 計算自重荷載

  • 根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范GB50009》,鋼屋架自重計算公式為:pk=0.12+0.011L(kN/m2)pk = 0.12 + 0.011L \quad (\text{kN/m}^2)式中,LL 為屋架跨度,單位為米.

3. 計算活荷載

  • 確定活荷載的荷重大小。對于常見的工業(yè)廠房,活荷載系數(shù)為0.5kN/m2,可以將這個系數(shù)乘以屋面的面積,得到活荷載的荷重大小。
  • 確定活荷載的作用點位置。對于鋼屋架結構,活荷載通常作用于屋面的支承點位置,因此需要根據(jù)支承點位置來計算活荷載的荷重大小。
  • 使用荷載計算公式:活荷載荷重大小=均布荷載系數(shù)×屋面面積\text{活荷載荷重大小} = \text{均布荷載系數(shù)} \times \text{屋面面積}或者對于集中荷載:活荷載荷重大小=集中荷載×荷載系數(shù)\text{活荷載荷重大小} = \text{集中荷載} \times \text{荷載系數(shù)}

4. 計算雪荷載

  • 需要按照規(guī)范50009-2012,考慮屋面積雪分布系數(shù) μr\mu_r,基本雪壓乘以積雪系數(shù)便是雪荷載標準值。
  • 在設計建筑結構及屋面的承重構件時,可按下列規(guī)定采用積雪的分布情況:
    1. 屋面板和檁條按積雪不均勻分布的最不利情況采用。
    2. 屋架和拱殼可分別按積雪全跨均勻分布情況、不均勻分布的情況和半跨的均勻分布的情況采用。
    3. 框架和柱可按積雪全跨的均勻分布情況采用.

5. 計算風荷載

  • 門式剛架的風荷載體型系數(shù),可以按《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012)取值,也可按《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規(guī)程》(CECS102:2002,2012版)。
  • 基本風壓應按荷載規(guī)范附錄E.4中附表E.5給出的50年一遇的風壓采用,但不得小于0.3kN/m2。
  • 注意不同情況下的風荷載體型系數(shù)取值.

6. 計算其他荷載

  • 吊車荷載:橋(梁)式吊車或懸掛吊車的豎向荷載應按吊車的不利位置取值。
  • 地震荷載:當抗震設防烈度較高并且房屋跨度很大、高度很高,或寬度方向有很多搖擺柱時,可按《建筑抗震設計規(guī)范》進行水平地震作用效應下剛架地震左右組合下的驗算.

7. 荷載組合

  • 承載力驗算的荷載組合
    1. 由可變荷載效應控制基本組合:1.2×永久荷載+1.4×最大可變荷載1.2 \times \text{永久荷載} + 1.4 \times \text{最大可變荷載}1.2×永久荷載+0.7×1.4×可變荷載1.2 \times \text{永久荷載} + 0.7 \times 1.4 \times \text{可變荷載}1.0×永久荷載+1.4×最大風吸力1.0 \times \text{永久荷載} + 1.4 \times \text{最大風吸力}
    2. 由永久荷載效應控制的基本組合:1.35×永久荷載+1.4×可變荷載×相應的組合系數(shù)1.35 \times \text{永久荷載} + 1.4 \times \text{可變荷載} \times \text{相應的組合系數(shù)}
    3. 地震作用組合:1.2×(重力荷載代表值效應)+1.3×水平地震作用標準值效應1.2 \times \text{(重力荷載代表值效應)} + 1.3 \times \text{水平地震作用標準值效應}計算時不考慮風荷載作用,重力荷載代表值應按照《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)第5.1.3條計算.

8. 注意事項

  • 屋面活荷載不與雪荷載同時組合。
  • 地震作用不與風荷載同時考慮。
  • 由于風荷載效應與永久荷載效應二者符號相反,當恒載與風載進行組合時,恒載的組合系數(shù)應取為1.0,并且恒載不應取得過大,不應將屋面懸掛荷載等考慮在恒載中.

通過以上步驟,可以全面地計算鋼屋架的各種荷載,確保設計的安全性和合理性。

鋼屋架荷載規(guī)范解讀

鋼屋架設計安全系數(shù)

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