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鋼結(jié)構(gòu)T形鋼屋架課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

一、設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備

1. 設(shè)計(jì)條件

• ?廠房參數(shù)?：跨度21m，長(zhǎng)度108m，柱距6m，簡(jiǎn)支于鋼筋混凝土柱上
• ?屋面材料?：長(zhǎng)尺壓型鋼板（坡度i=1/10）
• ?荷載標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程

1. 荷載計(jì)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(diǎn)荷載設(shè)計(jì)值?：按最不利組合計(jì)算（示例值44.179kN）

2. 內(nèi)力計(jì)算

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

3. 桿件設(shè)計(jì)

4. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

• ?節(jié)點(diǎn)板厚度?：按桿件內(nèi)力及連接焊縫計(jì)算確定
• ?典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造?：
  • 支座節(jié)點(diǎn)：雙夾板連接，螺栓排列滿足構(gòu)造要求
  • 屋脊節(jié)點(diǎn)：采用拼接板連接，設(shè)加勁肋
  • 跨中節(jié)點(diǎn)：下弦節(jié)點(diǎn)板需驗(yàn)算承壓強(qiáng)度

三、支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

四、施工圖繪制要點(diǎn)

1. ?比例選擇?：
   • 屋架軸線圖：1:20
   • 節(jié)點(diǎn)詳圖：1:10
2. ?標(biāo)注內(nèi)容?：
   • 桿件編號(hào)及內(nèi)力值
   • 節(jié)點(diǎn)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(shí)設(shè)1/500起拱

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 溫度區(qū)段超過(guò)120m時(shí)需設(shè)置伸縮縫
2. 天窗架處應(yīng)加強(qiáng)支撐布置
3. 工地拼接節(jié)點(diǎn)需考慮運(yùn)輸限制
4. 撓度控制：無(wú)吊車時(shí)L/250，有吊車時(shí)L/400

注：本指導(dǎo)基于梯形鋼屋架通用設(shè)計(jì)方法，T形截面需特別注意局部穩(wěn)定性驗(yàn)算及節(jié)點(diǎn)板構(gòu)造。實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合具體荷載條件和規(guī)范要求進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。