本文總結(jié)了普通梯形鋼屋架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)。介紹了梯形鋼屋架的基本原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了其承載能力強(qiáng)、空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)闡述了梯形鋼屋架的設(shè)計(jì)步驟，包括荷載分析、截面設(shè)計(jì)、支撐系統(tǒng)選擇等關(guān)鍵步驟。在設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮材料的力學(xué)性能、焊接工藝等因素，以確保設(shè)計(jì)的合理性和可靠性。還提出了一些設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，如考慮地震影響、優(yōu)化結(jié)構(gòu)布局等，以適應(yīng)不同工程需求。通過實(shí)例分析，展示了梯形鋼屋架在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果，驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)的有效性和實(shí)用性。本文為梯形鋼屋架設(shè)計(jì)提供了全面而深入的總結(jié)，對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的工程師和學(xué)者具有一定的參考價(jià)值。

一、普通梯形鋼屋架設(shè)計(jì)概述

• 梯形鋼屋架是一種常見的屋架結(jié)構(gòu)形式，在工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、展覽館等大型公共建筑中廣泛應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理、施工方便等優(yōu)點(diǎn) 。
• 屋架的外形常用的有梯形、三角形和平行弦等幾種，梯形屋架外形比較接近彎矩圖，因而弦桿內(nèi)力沿跨度分布比較均勻，用料較經(jīng)濟(jì)，且可以和柱剛接或鉸接，剛接可使建筑物橫向剛度提高 。

二、主要尺寸確定

• 跨度：屋架的跨度取決于柱網(wǎng)的布置，柱網(wǎng)縱向軸線的間距就是屋架的標(biāo)志跨度（公稱跨度），一般以3m為模數(shù)。屋架的計(jì)算跨度是兩端支座反力的距離，在大多數(shù)狀況下計(jì)算跨度比公稱跨度小。對(duì)于封閉結(jié)合，計(jì)算跨度 = 標(biāo)志跨度 - 2×(150 - 300) 。
• 跨中高度：由經(jīng)濟(jì)要求、剛度要求、運(yùn)輸界限和屋面坡度等因素確定。依據(jù)屋架的允許撓度可決定最小高度，最大高度則取決于運(yùn)輸界限（如鐵路運(yùn)輸界限為3.85m）；屋架的經(jīng)濟(jì)高度是依據(jù)上下弦桿和腹桿的總重量最小的條件確定。一般陡坡梯形屋架取h = 0.5 - 1.0m，緩坡梯形屋架取h = 1.8 - 2.1m 。
• 端部高度：與柱剛接的梯形屋架，端部高度一般為（1/12 - 1/16）l，通常取2.0 - 2.5m；與柱鉸接的梯形屋架，端部高度1.5 - 2.0m。在多跨房屋中，各跨屋架的端部高度應(yīng)盡可能一樣 。

三、起拱要求

• 跨度≥24m的梯形屋架，當(dāng)下弦無曲折時(shí)，宜起拱，拱度v = l/500。起拱的方法一般是使下弦成直線彎折而將整個(gè)屋架抬高，即上、下弦同時(shí)起拱 。

四、支撐布置

• 支撐布置的必要性：屋架是屋蓋構(gòu)造中最主要的承重構(gòu)件，雖然屋架之間有檁條或屋面板聯(lián)系，但仍舊是一不穩(wěn)定的空間體系 。
• 布置原則：
  • 在設(shè)置有縱向支撐的平面內(nèi)必須同時(shí)設(shè)置橫向支撐，并將二者布置為封閉型。
  • 所有的橫向支撐、縱向支撐和豎向支撐均應(yīng)與屋架、托架、天窗架等的桿件或檁條組成幾何不變的桁架形式。
  • 房屋中每一溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定構(gòu)造的支撐系統(tǒng)。
  • 傳遞風(fēng)力、吊車水平力和水平地震作用的支撐，應(yīng)能使外力由作用點(diǎn)盡快地傳遞到構(gòu)造的支座。
  • 柱距愈大或吊車工作量愈繁重，支撐的剛度應(yīng)愈大。
  • 在地震區(qū)應(yīng)適當(dāng)增加支撐，并加強(qiáng)支撐節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度 。
• 具體支撐布置：
  • 上弦橫向水平支撐：在有檁體系或僅承受大型屋面板的無檁體系屋蓋中均應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向水平支撐，一般應(yīng)設(shè)置在房間的兩端或橫向溫度伸縮縫間區(qū)段的兩端的第一個(gè)柱間。在非地震區(qū)當(dāng)承受山墻承重或抗震設(shè)防烈度6、7度有天窗時(shí)，為使屋架支撐與天窗架支撐位于同一開間內(nèi)，也可將支撐布置在第二個(gè)柱間，但第一柱間必須用剛性系桿與端屋架上弦牢固連接。兩個(gè)上弦橫向支撐間的距離不宜大于66m，故當(dāng)房屋較長(zhǎng)（大于66m）時(shí)，尚應(yīng)在中間柱間增設(shè)橫向水平支撐 。
  • 下弦橫向水平支撐：一般和上弦橫向水平支撐布置在同一開間，它們和相鄰的兩個(gè)屋架組成一個(gè)空間桁架體系。一般情況下，應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐，但當(dāng)跨度大于18m且未設(shè)懸掛起重運(yùn)輸設(shè)備和吊車，或者雖有吊車但噸位不大，也沒有較大的振動(dòng)設(shè)備，可不設(shè)置下弦橫向水平支撐 。
  • 下弦縱向支撐：主要作用是與橫向水平支撐一起形成封閉體系，以提高房屋的整體剛度 。

五、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合考慮因素

• 根據(jù)承載能力和穩(wěn)定性要求，選擇合適的弦桿截面形式和尺寸、腹桿截面形式和尺寸以及節(jié)點(diǎn)板截面形式和尺寸 。
• 分析屋架在不同工況下的承載能力和穩(wěn)定性，包括風(fēng)、地震等動(dòng)態(tài)作用下的響應(yīng)和振動(dòng)特性，確定屋架的合理跨度和高度以滿足建筑功能和使用要求 。
• 分析屋架的抗震性能和抗風(fēng)能力，確保結(jié)構(gòu)安全可靠，確定屋架的臨界承載力和失穩(wěn)模式，為結(jié)構(gòu)加固和優(yōu)化提供依據(jù) 。

梯形鋼屋架的經(jīng)濟(jì)高度計(jì)算方法

梯形鋼屋架與三角形屋架對(duì)比

梯形鋼屋架的起拱技術(shù)要點(diǎn)

梯形鋼屋架在地震區(qū)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)