梯形屋架是一种常见的建筑结构,其特点是在两个垂直方向上具有相同的高度,而在水平方向上则逐渐降低。这种设计可以提供良好的稳定性和承载能力,同时也可以节省材料。,,在设计梯形屋架时,需要考虑的因素包括荷载、跨度、材料强度、稳定性等。荷载主要包括自重、雪载、风载等;跨度是指屋架的长度;材料强度是指材料的抗压、抗拉等性能;稳定性是指屋架在受到外力作用时的变形程度。,,设计过程通常包括以下几个步骤:根据实际需求确定屋架的尺寸和形状;计算所需的材料强度和重量;选择合适的支撑方式和连接方式;进行力学分析和结构稳定性分析,确保设计的合理性和安全性。
梯形钢屋架设计例题相关内容
一、设计资料示例
- 基本信息
- 在一个梯形钢屋架设计例题中,给出了如题号、屋面坡度、跨度、长度、地点、基本风压、基本雪压等基本信息。例如某例题中,屋面坡度为,跨度,长度,地点为成都,基本风压,基本雪压 ,采用预应力混凝土大型屋面板,厚泡沫混凝土保护层,卷材屋面,屋面坡度。屋架铰支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为,混凝土采用,钢筋采用级,焊条采用型()。
- 屋架尺寸相关
- 计算跨度:如(这里可能数据记录有部分缺失,但体现了计算跨度的计算方式)()。
- 跨中及端部高度:对于平坡梯形屋架,会给出端部高度取值的依据,如取屋架在某轴线处的端部高度,并且会提到跨中起拱的考虑,例如按一定比例取起拱值()。
二、结构形式与布置
- 屋盖方案选择
- 无檩设计方案:在钢屋架上直接放置预应力钢筋混凝土大型屋面板,其上铺设保温层和防水层。这种方案屋盖的横向刚度大,整体性好,适合对结构横向刚度要求高的厂房,但屋面板自重大,屋盖结构自重大,抗震性能较差()。
- 有檩设计方案:在钢屋架上设置檩条,檩条上面再铺设轻型屋面材料,如石棉瓦、压型钢板等。对于横向刚度要求不高,特别是不需要做保温层的中小型厂房较为适用()。
- 屋架形式及几何尺寸:会给出屋架的具体形式(如平坡梯形屋架)以及几何尺寸图,包括半跨和全跨的梯形钢屋架形式和几何尺寸()。
- 支撑布置
- 横向水平支撑:根据厂房长度、跨度及荷载情况设置,如设置三道上、下弦横向水平支撑,厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间,其规格可能与中间柱间支撑有所不同()。
- 系杆设置:在上弦平面设置刚性与柔性系杆以保证安装时上弦杆的稳定;在各柱间下弦平面的跨中及端部设置柔性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间,于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑()。
三、荷载计算
- 荷载类型与取值
- 屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大值进行计算。例如某例题中给出了预应力混凝土大型屋面板、三毡四油防水层、找平层、泡沫混凝土保护层、屋架和支撑自重、管道荷载等各项荷载标准值和设计值()。
- 荷载组合
- 全跨永久荷载 + 全跨可变荷载:这是设计屋架时需要考虑的一种荷载组合情况()。
- 全跨永久荷载 + 半跨可变荷载:也是常见的荷载组合形式()。
- 全跨屋架(包括支撑)自重 + 半跨屋面板自重 + 半跨屋面活荷载:在施工阶段等情况下需要考虑的荷载组合()。
四、内力计算
- 计算方法:通常采用数解法先解得时的屋架各杆件的内力系数(作用于全跨、左半跨和右半跨),然后进行组合计算各杆件内力()。
- 内力组合结果示例:会列出杆件名称、内力系数、不同组合下的计算杆件内力等内容,如对于上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆等分别给出计算结果()。
五、杆件设计
- 上弦杆设计
- 截面选择依据:整个上弦采用等截面,按内力较大的杆件设计,例如按、杆件的最大设计内力设计。计算长度要分别考虑屋架平面内和平面外的情况,屋架平面内为节间轴线长度,平面外根据支撑布置和内力变化情况确定(如取为支撑点间的距离)()。
- 截面验算:根据计算得到需要的截面积、回转半径等参数选择角钢型号,然后进行验算,包括细长比验算和稳定性验算等()。
- 下弦杆设计
- 截面选择依据:整个下弦杆采用同一截面,根据其轴力计算所需截面()。
- 截面选择与验算:选择合适的角钢型号(如不等肢角钢),并进行验算,确保所选截面符合要求()。
- 斜腹杆设计:例如端斜杆杆件,根据其轴力、计算长度等因素选择合适的不等肢角钢(如长肢相并的角钢型号),然后进行相关验算()。
- 竖杆设计:根据其受力特点和内力情况进行设计,不过在某些情况下如果某杆可在某点处不断开,可采用通杆()。

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