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鋼屋架怎么算(可變荷載,風(fēng)荷載和雪荷載(根據(jù)實(shí)際情況考慮))

鋼屋架怎么算(可變荷載,風(fēng)荷載和雪荷載(根據(jù)實(shí)際情況考慮)) 建筑施工圖施工

鋼屋架的計(jì)算通常包括可變荷載、風(fēng)荷載和雪荷載。我們需要確定這些荷載的大小,然后根據(jù)相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算。如果可變荷載為20kN/m,風(fēng)荷載為0.5kN/m,雪荷載為10kN/m,那么鋼屋架的總荷載為35kN/m。我們需要根據(jù)鋼屋架的尺寸(如跨度、高度等)和材料特性(如鋼材的強(qiáng)度等級(jí)、彈性模量等)來(lái)計(jì)算其承載力。我們可以通過(guò)公式來(lái)估算鋼屋架的承載力,如:F=PL/A,其中F是承載力,P是荷載,L是長(zhǎng)度,A是面積。我們還需要考慮到鋼屋架的穩(wěn)定性,如是否會(huì)發(fā)生屈曲或失穩(wěn)現(xiàn)象,以及是否需要采取加強(qiáng)措施。

一、鋼屋架計(jì)算的幾個(gè)方面

(一)荷載計(jì)算

  1. 永久荷載
    • 屋面板重量:例如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板(包含嵌縫)通常為1.5kN/m21.5kN/m^{2}。
    • 屋架自重:可根據(jù)公式pk=0.12+0.011L(kN/m2)p_{k}=0.12 + 0.011L(kN/m^{2})計(jì)算(LL為屋架跨度,以mm計(jì)),如在某實(shí)例中屋架自重計(jì)算為(120+11×24)=0.384kN/m2(120+11×24)=0.384kN/m^{2}
    • 防水層、找平層、保溫層等重量:分別按各自的單位面積重量計(jì)算,如防水層0.38kN/m20.38kN/m^{2}、找平層(2cm2cm厚)0.40kN/m20.40kN/m^{2}、保溫層0.97kN/m20.97kN/m^{2}等,支撐自重0.08kN/m20.08kN/m^{2},將這些重量相加得到總的永久荷載,如在一個(gè)實(shí)例中永久荷載總計(jì)為3.714kN/m2\sum3.714kN/m^{2}
  2. 可變荷載(活荷載)
    • 確定活荷載系數(shù):對(duì)于沒(méi)有起重機(jī)天窗的常見(jiàn)工業(yè)廠房,活荷載系數(shù)為0.5kN/m20.5kN/m^{2}左右,可以將這個(gè)系數(shù)乘以屋面的面積,得到活荷載的荷重大小。如果有特殊設(shè)備等情況,需根據(jù)實(shí)際情況確定活荷載的大小。
    • 考慮荷載作用位置:活荷載通常作用于屋面的支承點(diǎn)位置,對(duì)于均布荷載,荷載計(jì)算公式為:活荷載荷重大小 = 均布荷載系數(shù)×屋面面積;對(duì)于集中荷載,荷載計(jì)算公式為:活荷載荷重大小 = 集中荷載×荷載系數(shù)。
  3. 風(fēng)荷載和雪荷載(根據(jù)實(shí)際情況考慮)
    • 如果屋面坡度較小,風(fēng)荷載對(duì)屋面為吸力時(shí),對(duì)重屋蓋可不考慮風(fēng)荷載。但在一般情況下,需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料和建筑規(guī)范來(lái)計(jì)算風(fēng)荷載和雪荷載對(duì)鋼屋架的影響。

(二)內(nèi)力計(jì)算

  1. 全跨荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算
    • 按力學(xué)求解器計(jì)算桿件內(nèi)力,然后乘以實(shí)際的節(jié)點(diǎn)荷載。在全跨荷載作用下,屋架的弦桿、豎桿和靠近兩端的斜腹桿內(nèi)力均可能達(dá)到最大值,所以所有桿件的內(nèi)力均應(yīng)計(jì)算。
  2. 半跨荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算
    • 在半跨荷載作用下,僅需計(jì)算近跨中的斜腹桿內(nèi)力,取其中不利內(nèi)力(正、負(fù)最大值)作為屋架設(shè)計(jì)的依據(jù)。

(三)桿件截面設(shè)計(jì)計(jì)算

  1. 上弦桿截面計(jì)算
    • 確定計(jì)算內(nèi)力:整個(gè)上弦桿若采用同一截面,按最大內(nèi)力計(jì)算(一般為壓力)。例如某實(shí)例中N=?688.25kNN = - 688.25kN(壓力)。
    • 考慮計(jì)算長(zhǎng)度和穩(wěn)定系數(shù)
      • 計(jì)算長(zhǎng)度屋架平面內(nèi)取節(jié)間軸線長(zhǎng)度l0xl_{0x},屋架平面外根據(jù)支撐和內(nèi)力變化取l0yl_{0y}。若2l0xl0y2l_{0x}\geq l_{0y},截面宜采用兩個(gè)不等肢角鋼,且短肢相并。
      • 根據(jù)需要的截面積AA、回轉(zhuǎn)半徑ixi_{x}iyi_{y},查角鋼型鋼表選擇合適的角鋼型號(hào)。例如選擇2160×100×102∟160×100×10A=50.6cA = 50.6c㎡,ix=2.85cmi_{x}=2.85cmiyi_{y}為某值。
    • 截面驗(yàn)算
      • 驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比λ\lambda是否滿足要求(如[λ]=150[\lambda]=150),計(jì)算λx=l0xix\lambda_{x}=\frac{l_{0x}}{i_{x}}λy=l0yiy\lambda_{y}=\frac{l_{0y}}{i_{y}}

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