鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)27m屋架坡度18

安康加固改造設(shè)計(jì)公司 9小時(shí)前 20:18:04 1 搶沙發(fā)

鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)27m屋架坡度18的摘要如下：，，本課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)一座高27米的鋼結(jié)構(gòu)屋架進(jìn)行設(shè)計(jì)。屋架的設(shè)計(jì)要求坡度為18度，這意味著屋架的傾斜角度較大，需要采用特殊的設(shè)計(jì)和構(gòu)造方法來滿足結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力要求。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮屋架的受力情況、材料性能、施工工藝等因素，以確保設(shè)計(jì)的合理性和可行性。通過合理的計(jì)算和分析，確定了屋架的尺寸、形狀和連接方式等關(guān)鍵參數(shù)，并進(jìn)行了詳細(xì)的構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工圖繪制。完成了該鋼結(jié)構(gòu)屋架的設(shè)計(jì)任務(wù)，為后續(xù)的施工和安裝提供了重要的參考依據(jù)。

一、設(shè)計(jì)資料

以下是一些關(guān)于27m屋架鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)中可能涉及到的設(shè)計(jì)資料相關(guān)內(nèi)容：

工程概況：通常廠房跨度為27m，在一些設(shè)計(jì)案例中廠房總長度會(huì)有所不同（如90m、84m、240m等），柱距常見為6m或7.5m。屋架支承在鋼筋混凝土柱上，柱頂標(biāo)高、柱截面尺寸根據(jù)不同設(shè)計(jì)有不同取值，例如柱截面可能為400×400mm等。
屋面材料及荷載：
- 屋面板：可以采用1.5×6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板或者100mm厚彩鋼復(fù)合板（外側(cè)基板厚度0.5mm，內(nèi)側(cè)基板厚度0.4mm，夾芯材料選用玻璃絲棉）等。不同的屋面板自重標(biāo)準(zhǔn)值不同，如彩鋼復(fù)合板屋面板自重標(biāo)準(zhǔn)值按0.20kN/m2計(jì)算，預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板相關(guān)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如1.45kN/m2等（含灌縫），還有可能涉及到改性瀝青防水層、水泥砂漿找平層、保溫層等，各自有對(duì)應(yīng)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，如改性瀝青防水層0.35kN/m2、20厚1:2.5水泥砂漿找平層0.45kN/m2、100厚加氣混凝土保溫層0.55kN/m2等。
- 屋面坡度影響的荷載換算：屋面坡度為1/8時(shí)，沿屋面斜面分布的永久荷載需要換算為沿水平投影分布的荷載進(jìn)行計(jì)算。
- 可變荷載：基本風(fēng)壓、雪荷載（屋面活荷載與雪荷載不會(huì)同時(shí)考慮，取較大值）、不上人屋面活荷載（如0.5kN/m2）、積灰荷載（如0.45kN/m2）等需要根據(jù)具體情況確定是否考慮以及取值大小。對(duì)于一些情況基本風(fēng)壓不考慮，在有吊車的車間還需要考慮吊車荷載等因素。
材料選用：
- 鋼材：型鋼、鋼板可采用Q235或Q345等。
- 螺栓：摩擦型高強(qiáng)度螺栓和普通螺栓。
- 焊條：如E43型、E50型等。

二、結(jié)構(gòu)形式與布置

屋架形式：一般采用梯形鋼屋架或者拱形屋架等形式。屋架的計(jì)算跨度為27m，端部高度和跨中高度會(huì)根據(jù)具體設(shè)計(jì)確定，如端部高度可能為1.99m，跨中高度可能為3.475m，并且可能會(huì)涉及到起拱（如起拱50mm等情況）。屋架形式及幾何尺寸的確定要考慮到屋面坡度1/8的影響，在計(jì)算桿件長度、內(nèi)力等時(shí)都需要依據(jù)準(zhǔn)確的幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算。
支撐布置：根據(jù)車間長度、跨度及荷載情況，會(huì)在設(shè)置橫向水平支撐的同一開間的屋架兩端及跨中布置三道豎向支撐，中間各個(gè)屋架用系桿聯(lián)系，在屋架兩端和中央的上、下弦設(shè)三道通長系桿，其中上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處及屋架支座處的系桿可能為剛性系桿等。并且要考慮屋面坡度1/8對(duì)支撐受力的影響，例如支撐與屋架的連接角度等因素會(huì)影響支撐的內(nèi)力計(jì)算和設(shè)計(jì)。

三、荷載計(jì)算

永久荷載計(jì)算：
- 屋面各構(gòu)造層材料（屋面板、防水層、找平層、保溫層等）的自重荷載按照各自標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算并累加，再根據(jù)屋面坡度換算為水平投影面的荷載值。例如，若某層材料自重標(biāo)準(zhǔn)值為q?（kN/m2，沿坡面），屋面坡度為1/8，則換算到水平投影面的荷載q?' = q?×cosθ（θ為屋面坡度角，tanθ = 1/8）。
- 鋼屋架及支撐自重按經(jīng)驗(yàn)公式（如PW = 0.12+0.011×跨度，跨度單位為m）計(jì)算，同樣需要換算到水平投影面（若有必要），得到沿水平投影面分布的鋼屋架及支撐自重荷載值。
可變荷載計(jì)算：
- 雪荷載或屋面活荷載：兩者取大值計(jì)算，按照荷載規(guī)范根據(jù)地區(qū)、屋面類型等確定雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值或者直接采用屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（如0.5kN/m2），同樣要考慮屋面坡度1/8進(jìn)行荷載分布計(jì)算（如分布在坡面轉(zhuǎn)換為分布在水平投影面）。
- 積灰荷載：根據(jù)廠房使用功能確定是否考慮積灰荷載及其標(biāo)準(zhǔn)值（如0.45kN/m2）。
荷載組合：
- 全跨永久荷載+全跨可變荷載（按永久荷載為主控制的組合）。
- 全跨永久荷載+半跨可變荷載。
- 全跨桁架包括支撐+半屋面板自重+半跨屋面活荷載（施工階段荷載情況）等，在計(jì)算荷載組合時(shí)要準(zhǔn)確考慮各荷載在屋面坡度1/8下的實(shí)際分布情況來計(jì)算節(jié)點(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值等內(nèi)容。

四、桿件設(shè)計(jì)

內(nèi)力計(jì)算：由電算或者圖解法、數(shù)解法先解得F = 1（或P = 1）的桁架各桿件的內(nèi)力系數(shù)（F = 1或P = 1作用于全跨、左半跨、右半跨），然后根據(jù)實(shí)際荷載組合計(jì)算各桿件的內(nèi)力。屋面坡度1/8會(huì)影響各桿件的受力情況，例如上弦桿、下弦桿、斜腹桿、豎腹桿等的內(nèi)力會(huì)因?yàn)槲菝嫫露鹊拇嬖诙c水平屋面情況有所不同，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法準(zhǔn)確計(jì)算。
截面選擇：根據(jù)計(jì)算得到的桿件內(nèi)力，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范選擇合適的桿件截面。要考慮桿件的受力類型（拉、壓、彎、剪等）、穩(wěn)定性要求等因素。對(duì)于受壓桿件要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，對(duì)于受拉桿件要驗(yàn)算強(qiáng)度等。例如上弦桿可能根據(jù)其內(nèi)力大小和受壓穩(wěn)定要求選擇合適的型鋼截面，下弦桿根據(jù)受拉強(qiáng)度要求選擇截面等，并且在選擇截面時(shí)要考慮屋面坡度1/8帶來的桿件長度變化等因素對(duì)截面承載能力的影響。

五、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)類型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
- 下弦節(jié)點(diǎn)：例如“b”節(jié)點(diǎn)，要考慮下弦桿與腹桿的連接，連接方式可以是焊接或者螺栓連接等。設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算連接節(jié)點(diǎn)的受力情況，如焊縫長度或者螺栓數(shù)量等，屋面坡度1/8會(huì)使下弦桿與腹桿的夾角發(fā)生變化，從而影響節(jié)點(diǎn)的受力傳遞和連接設(shè)計(jì)。
- 上弦節(jié)點(diǎn)：像“B”節(jié)點(diǎn)，除了與腹桿連接外，還可能承受屋面?zhèn)鱽淼暮奢d等，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和受力分析需要考慮屋面坡度因素，包括上弦桿內(nèi)力在節(jié)點(diǎn)處的分解和傳遞等。
- 屋脊節(jié)點(diǎn)“J”：要處理好兩根上弦桿的連接以及與支撐等的連接關(guān)系，屋面坡度1/8會(huì)影響屋脊節(jié)點(diǎn)處的幾何關(guān)系和受力分布。
- 支座節(jié)點(diǎn)“a”：是屋架與柱的連接節(jié)點(diǎn)，要傳遞屋架的全部荷載到柱子上，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮支座反力的大小和方向（由于屋面坡度存在，支座反力方向會(huì)與水平屋面情況不同），以及節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式以保證可靠的連接和傳力性能。