本文作者:湖州钢结构设计

钢屋架荷载计算步骤有哪些(钢屋架荷载规范解读)

湖州钢结构设计 1小时前 18:49:05 1 抢沙发
钢屋架荷载计算步骤主要包括**确定设计参数、选择计算公式、计算杆件内力等**。,,在进行钢屋架的荷载计算时,首先需要确定设计参数,包括屋面活荷载与雪荷载,以及风压高度变化系数和风荷载体型系数。这些参数的选取直接影响到荷载的大小,因此必须根据具体情况进行准确计算。选择合适的计算公式是关键步骤之一。在左半跨单位集中荷载作用下,可以通过图解法计算出杆件的内力系数,进而求得最不利内力。,,计算完成后,对杆件进行校核强度是保证结构安全的重要环节。这包括确保材料的机械性能(如屈服强度、抗拉强度)以及化学成分符合标准要求。还应考虑温度、荷载性质和连接方法等因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。,,钢屋架荷载的计算是一个系统而复杂的过程,涉及多个步骤和细节。通过遵循正确的计算方法和规范,可以有效地评估和控制钢屋架在各种荷载条件下的性能,从而确保其安全性和稳定性。

钢屋架荷载计算步骤

在进行钢屋架设计时,需要考虑多种荷载,包括自重荷载、风荷载、雪荷载、活荷载等。以下是详细的计算步骤:

1. 确定荷载类型

  • 自重荷载:钢屋架自身的重量。
  • 风荷载:风对屋架产生的压力或吸力。
  • 雪荷载:积雪对屋面的压力。
  • 活荷载:在屋面上进行的各种活动引起的荷载,如起重机、天窗等。

2. 计算自重荷载

  • 根据《建筑结构荷载规范GB50009》,钢屋架自重计算公式为:pk=0.12+0.011L(kN/m2)pk = 0.12 + 0.011L \quad (\text{kN/m}^2)式中,LL 为屋架跨度,单位为米.

3. 计算活荷载

  • 确定活荷载的荷重大小。对于常见的工业厂房,活荷载系数为0.5kN/m2,可以将这个系数乘以屋面的面积,得到活荷载的荷重大小。
  • 确定活荷载的作用点位置。对于钢屋架结构,活荷载通常作用于屋面的支承点位置,因此需要根据支承点位置来计算活荷载的荷重大小。
  • 使用荷载计算公式:活荷载荷重大小=均布荷载系数×屋面面积\text{活荷载荷重大小} = \text{均布荷载系数} \times \text{屋面面积}或者对于集中荷载:活荷载荷重大小=集中荷载×荷载系数\text{活荷载荷重大小} = \text{集中荷载} \times \text{荷载系数}

4. 计算雪荷载

  • 需要按照规范50009-2012,考虑屋面积雪分布系数 μr\mu_r,基本雪压乘以积雪系数便是雪荷载标准值。
  • 在设计建筑结构及屋面的承重构件时,可按下列规定采用积雪的分布情况:
    1. 屋面板和檩条按积雪不均匀分布的最不利情况采用。
    2. 屋架和拱壳可分别按积雪全跨均匀分布情况、不均匀分布的情况和半跨的均匀分布的情况采用。
    3. 框架和柱可按积雪全跨的均匀分布情况采用.

5. 计算风荷载

  • 门式刚架的风荷载体型系数,可以按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)取值,也可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002,2012版)。
  • 基本风压应按荷载规范附录E.4中附表E.5给出的50年一遇的风压采用,但不得小于0.3kN/m2。
  • 注意不同情况下的风荷载体型系数取值.

6. 计算其他荷载

  • 吊车荷载:桥(梁)式吊车或悬挂吊车的竖向荷载应按吊车的不利位置取值。
  • 地震荷载:当抗震设防烈度较高并且房屋跨度很大、高度很高,或宽度方向有很多摇摆柱时,可按《建筑抗震设计规范》进行水平地震作用效应下刚架地震左右组合下的验算.

7. 荷载组合

  • 承载力验算的荷载组合
    1. 由可变荷载效应控制基本组合:1.2×永久荷载+1.4×最大可变荷载1.2 \times \text{永久荷载} + 1.4 \times \text{最大可变荷载}1.2×永久荷载+0.7×1.4×可变荷载1.2 \times \text{永久荷载} + 0.7 \times 1.4 \times \text{可变荷载}1.0×永久荷载+1.4×最大风吸力1.0 \times \text{永久荷载} + 1.4 \times \text{最大风吸力}
    2. 由永久荷载效应控制的基本组合:1.35×永久荷载+1.4×可变荷载×相应的组合系数1.35 \times \text{永久荷载} + 1.4 \times \text{可变荷载} \times \text{相应的组合系数}
    3. 地震作用组合:1.2×(重力荷载代表值效应)+1.3×水平地震作用标准值效应1.2 \times \text{(重力荷载代表值效应)} + 1.3 \times \text{水平地震作用标准值效应}计算时不考虑风荷载作用,重力荷载代表值应按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第5.1.3条计算.

8. 注意事项

  • 屋面活荷载不与雪荷载同时组合。
  • 地震作用不与风荷载同时考虑。
  • 由于风荷载效应与永久荷载效应二者符号相反,当恒载与风载进行组合时,恒载的组合系数应取为1.0,并且恒载不应取得过大,不应将屋面悬挂荷载等考虑在恒载中.

通过以上步骤,可以全面地计算钢屋架的各种荷载,确保设计的安全性和合理性。

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