鋼屋架課程設計針對21米跨度、長度90米的鋼結構，積灰荷載為0.9kn/m2。該設計考慮了結構的穩(wěn)定性和承載能力，采用了合理的材料選擇和構造措施，確保了結構的安全可靠性。還對施工過程中可能出現的問題進行了預測和分析，提出了相應的解決方案。

一、設計資料

以下是根據您提供的部分信息（21m跨度、長度90m、積灰荷載0.9kN/m2）推測的鋼屋架課程設計相關內容：

（一）結構選型

• 屋架形式：通常對于21m跨度的鋼屋架，可采用梯形鋼屋架等形式。例如在一些類似的設計中，梯形鋼屋架能夠較好地適應這種跨度要求，配合相應的支撐體系保證結構的穩(wěn)定性。

（二）荷載計算

• 永久荷載：
  • 屋面板自重：如果采用1.5m×6m的預應力混凝土大型屋面板，其自重標準值需要根據具體的材料和構造確定，一般來說會有一個固定的取值范圍。
  • 屋架自重：屋架自重可根據經驗公式或者參考類似設計案例進行估算。例如可以按照每米多少千牛的方式計算，在初步設計階段給出一個近似值，后續(xù)再根據具體桿件尺寸等進行精確計算。
  • 保溫層、防水層等：若有8cm厚泡沫混凝土保溫層、卷材屋面等構造層，其自重也需要計算在內。
• 可變荷載：
  • 活荷載：需要根據建筑的使用功能確定活荷載標準值，例如對于一般的工業(yè)廠房或者民用建筑，活荷載取值有所不同。
  • 積灰荷載：已知積灰荷載為0.9kN/m2，這個荷載在有積灰可能的工業(yè)廠房中是需要重點考慮的，在計算桿件內力時要和其他荷載按照相應的組合規(guī)則進行組合。
  • 雪荷載和風荷載：需要根據當地的氣象資料確定雪荷載和風荷載標準值，不同地區(qū)的取值差異較大。

（三）桿件設計

• 內力計算：
  • 根據選定的屋架形式和荷載情況，計算各個桿件的內力。對于21m跨度的鋼屋架，在不同荷載組合（如全跨荷載、半跨荷載等）下，弦桿、腹桿等桿件的內力會有所不同?？梢圆捎昧W求解器或者結構力學的方法進行計算，例如在全跨均布荷載作用下，上弦桿受壓，下弦桿受拉，腹桿內力根據其位置和受力特性確定。
• 截面選擇：
  • 根據計算得到的內力，按照鋼結構設計規(guī)范選擇合適的桿件截面。例如對于受壓桿件，要考慮其長細比、穩(wěn)定性等因素；對于受拉桿件，要考慮其強度等因素。常用的桿件截面形式有H型鋼、角鋼等，根據具體的受力情況和經濟性進行選擇。

（四）節(jié)點設計

• 連接方式：
  • 節(jié)點連接可采用焊接、螺栓連接或者栓焊混合連接等方式。例如在一些關鍵節(jié)點，采用焊接可以保證節(jié)點的整體性和強度；而在需要便于拆卸或者調整的部位，可采用螺栓連接。
• 節(jié)點構造：
  • 設計上弦節(jié)點、下弦節(jié)點、腹桿節(jié)點等時，要保證桿件之間的傳力明確、可靠。節(jié)點構造需要考慮桿件的交匯角度、連接的可行性等因素，同時要滿足鋼結構設計規(guī)范對于節(jié)點的構造要求。

（五）支撐布置

• 橫向水平支撐：
  • 根據廠房長度（90m）、跨度（21m）和荷載情況，合理設置橫向水平支撐。例如可以設置三道或者四道上、下弦橫向水平支撐，以提高屋架的側向穩(wěn)定性。支撐的設置位置要考慮柱網布置情況，如設置在特定的柱間等。
• 垂直支撐和系桿：
  • 在設置橫向水平支撐的柱間，于屋架跨中和兩端設置垂直支撐，保證屋架的空間穩(wěn)定性。同時，在上弦平面和下弦平面設置剛性系桿和柔性系桿，用于傳遞水平力、保證桿件的穩(wěn)定等。

梯形鋼屋架穩(wěn)定性分析

鋼屋架積灰荷載影響

屋架節(jié)點構造優(yōu)化方法

鋼結構設計規(guī)范查詢