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鋼結構T形鋼屋架課程設計指導

一、設計資料準備

1. 設計條件

• ?廠房參數(shù)?：跨度21m，長度108m，柱距6m，簡支于鋼筋混凝土柱上
• ?屋面材料?：長尺壓型鋼板（坡度i=1/10）
• ?荷載標準值?：
  • 永久荷載：屋架及支撐自重0.348kN/m2，壓型鋼板0.151kN/m2，檁條0.333kN/m2（間距1.5m）
  • 可變荷載：雪荷載0.25kN/m2，屋面活載0.5kN/m2（取較大值）
• ?材料參數(shù)?：鋼材Q235B，焊條E43型

2. 幾何尺寸確定

• ?跨中高度?：h = h? + 0.5iL = 2000 + 0.5×1/10×21000 = 3050mm
• ?節(jié)間長度?：配合1.5m屋面板，取3m
• ?腹桿布置?：采用再分式腹桿體系，斜腹桿與豎腹桿夾角宜在30°-60°之間

二、結構設計流程

1. 荷載計算

• ?永久荷載組合?：0.348+0.151+0.333=0.832kN/m2
• ?可變荷載組合?：max(0.25kN/m2雪載,0.5kN/m2活載)=0.5kN/m2
• ?節(jié)點荷載設計值?：按最不利組合計算（示例值44.179kN）

2. 內力計算

• 采用有限元軟件或平面桁架分析法
• 典型桿件內力分布：
  • 上弦桿：受壓主導，跨中彎矩較大
  • 下弦桿：受拉主導，端部內力較大
  • 腹桿：斜腹桿受拉/壓交替，豎腹桿受剪

3. 桿件設計

4. 節(jié)點設計

• ?節(jié)點板厚度?：按桿件內力及連接焊縫計算確定
• ?典型節(jié)點構造?：
  • 支座節(jié)點：雙夾板連接，螺栓排列滿足構造要求
  • 屋脊節(jié)點：采用拼接板連接，設加勁肋
  • 跨中節(jié)點：下弦節(jié)點板需驗算承壓強度

三、支撐系統(tǒng)設計

1. ?橫向水平支撐?：每12m設置一道，優(yōu)先設在第二柱間
2. ?縱向支撐?：
   • 上弦：剛性系桿（沿屋脊通長布置）
   • 下弦：跨中設柔性系桿
3. ?垂直支撐?：在設置橫向支撐的柱間，每6m設一道

四、施工圖繪制要點

1. ?比例選擇?：
   • 屋架軸線圖：1:20
   • 節(jié)點詳圖：1:10
2. ?標注內容?：
   • 桿件編號及內力值
   • 節(jié)點板尺寸及焊縫要求
   • 螺栓規(guī)格及排列
3. ?起拱處理?：跨度＞24m時設1/500起拱

五、設計注意事項

1. 溫度區(qū)段超過120m時需設置伸縮縫
2. 天窗架處應加強支撐布置
3. 工地拼接節(jié)點需考慮運輸限制
4. 撓度控制：無吊車時L/250，有吊車時L/400

注：本指導基于梯形鋼屋架通用設計方法，T形截面需特別注意局部穩(wěn)定性驗算及節(jié)點板構造。實際設計應結合具體荷載條件和規(guī)范要求進行詳細計算。