本文作者:廊坊鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼屋架課程設(shè)計計算書(鋼屋架支撐體系設(shè)計要點)

鋼屋架支撐體系設(shè)計是建筑工程中的關(guān)鍵部分,其設(shè)計要點包括確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、強度和耐久性。在設(shè)計過程中,需考慮荷載類型(如風(fēng)載、雪載等)、跨度、材料性能以及施工條件等因素。設(shè)計時還需遵循建筑規(guī)范和標準,確保結(jié)構(gòu)的合理性和安全性。對支撐體系的受力分析、節(jié)點設(shè)計、連接方式等也需進行詳細計算,以滿足使用要求。

以下是一份鋼屋架課程設(shè)計計算書的基本框架:

一、設(shè)計資料

  1. 建筑概況
    • 跨度(如某車間跨度為[具體數(shù)值]m)、柱距(如[具體數(shù)值]m)等基本尺寸信息。引用自[2]
    • 屋面材料(例如壓型鋼板復(fù)合板)、檁條間距(如[具體數(shù)值]m)、屋面坡度(如1/10)等屋面相關(guān)參數(shù)。引用自[2]
    • 屋面活荷載標準值(如0.5kN/m2)、當?shù)鼗撅L(fēng)壓(如0.55kN/m2)等荷載參數(shù)。引用自[2]
    • 屋架的支撐情況(如簡支于鋼筋混凝土柱上,柱的混凝土強度等級為C30,柱截面為400mm×400mm)。引用自[2]
  2. 荷載組合相關(guān)資料
    • 不同的永久荷載數(shù)值(如屋面永久荷載標準值的不同情況)。引用自[2]
    • 雪荷載標準值(如不同廠房類別對應(yīng)的雪荷載標準值)、積灰荷載相關(guān)情況(如不同廠房的積灰荷載分類)。引用自[2]

二、材料選擇

  • 鋼材的選擇,考慮強度、韌性等性能要求,例如可以選擇Q235或者Q345鋼材,闡述選擇的理由,如Q235鋼材具有良好的可焊性、塑性等優(yōu)點,適用于一般的鋼屋架結(jié)構(gòu)。

三、屋架形式、幾何尺寸

  1. 屋架形式
    • 確定屋架形式(如梯形屋架等),說明選擇這種屋架形式的依據(jù),例如梯形屋架適用于較大跨度的建筑,結(jié)構(gòu)受力性能較好等。引用自[2]
  2. 幾何尺寸計算
    • 根據(jù)跨度、屋面坡度等計算屋架的各桿件幾何長度,如計算上弦桿、下弦桿、腹桿等桿件在平面內(nèi)和平面外的計算長度,考慮節(jié)點連接方式等因素的影響。

四、支撐布置

  • 闡述屋架的支撐體系,包括橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐等的布置位置和作用。例如橫向支撐布置在屋架的兩端和跨中,用于傳遞水平荷載,保證屋架的側(cè)向穩(wěn)定性;縱向支撐用于增強屋架的縱向剛度;垂直支撐用于將屋架的垂直荷載傳遞到基礎(chǔ)等。

五、荷載匯集

  1. 永久荷載計算
    • 計算屋面材料自重、屋架自重等永久荷載,根據(jù)材料的容重和構(gòu)件的尺寸進行計算。
  2. 可變荷載計算
    • 分別計算屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載等可變荷載,按照相應(yīng)的荷載規(guī)范進行取值和計算。
  3. 荷載組合
    • 根據(jù)荷載規(guī)范要求,進行不同工況下的荷載組合,如承載能力極限狀態(tài)下的基本組合和正常使用極限狀態(tài)下的標準組合等。

六、桿件內(nèi)力計算及組合

  1. 內(nèi)力計算
    • 采用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法(如節(jié)點法、截面法等)計算屋架在各種荷載組合下各桿件的內(nèi)力系數(shù),再結(jié)合荷載設(shè)計值計算桿件的內(nèi)力,包括上弦桿、下弦桿、斜腹桿、豎腹桿等的內(nèi)力。引用自[1]
  2. 內(nèi)力組合
    • 對不同荷載組合下計算得到的桿件內(nèi)力進行組合,選取最不利內(nèi)力組合作為桿件截面設(shè)計的依據(jù),如考慮永久荷載為主的組合和可變荷載為主的組合等情況。引用自[1]

七、桿件截面選擇

  1. 上弦桿截面選擇
    • 根據(jù)上弦桿的最大內(nèi)力(拉或壓)、計算長度(在桁架平面內(nèi)和平面外)等因素,確定截面形式(如兩個不等肢角鋼,短肢相并等),通過計算需要的截面積和回轉(zhuǎn)半徑等參數(shù),查型鋼表選擇合適的角鋼截面,然后進行驗算(如長細比驗算等)。引用自[1]
  2. 下弦桿截面選擇
    • 類似上弦桿的選擇方法,考慮下弦桿內(nèi)力特點(一般為受拉)、計算長度等,選擇合適的截面并驗算。
  3. 腹桿截面選擇
    • 對于斜腹桿和豎腹桿,根據(jù)各自的內(nèi)力情況(拉力或壓力)、計算長度,選擇合適的角鋼截面,進行相應(yīng)的驗算(如穩(wěn)定驗算等)。引用自[1]

八、典型節(jié)點設(shè)計

  1. 屋脊節(jié)點設(shè)計
    • 設(shè)計屋脊節(jié)點處的桿件連接方式,包括角鋼的拼接、焊縫計算等??紤]桿件內(nèi)力傳遞的要求,確定焊縫尺寸和長度等參數(shù)。
  2. 跨中拼接節(jié)點設(shè)計
    • 對于下弦跨中拼接節(jié)點,確定拼接角鋼的尺寸和削弱處理方式,計算拼接處的焊縫長度和應(yīng)力,保證節(jié)點的強度和穩(wěn)定性。引用自[1]
  3. 上下弦節(jié)點設(shè)計
    • 設(shè)計上弦節(jié)點和下弦節(jié)點,計算節(jié)點板的厚度,確定桿件與節(jié)點板的連接焊縫尺寸和長度,如槽焊縫的計算(考慮折減系數(shù)等),肢背、肢尖焊縫的應(yīng)力計算等。引用自[1]

九、結(jié)論

  • 總結(jié)鋼屋架課程設(shè)計計算書的主要內(nèi)容,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計是否滿足強度、穩(wěn)定性等要求,對設(shè)計過程中的關(guān)鍵問題進行回顧和說明。

鋼屋架設(shè)計荷載規(guī)范查詢

鋼屋架支撐體系設(shè)計要點

鋼屋架材料選擇依據(jù)詳解

鋼屋架節(jié)點設(shè)計案例分析

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