鋼屋架形式選擇是一個(gè)復(fù)雜的決策過程，需要考慮多個(gè)因素。必須考慮建筑的功能需求，包括空間大小、形狀和預(yù)期使用目的。設(shè)計(jì)者需要評(píng)估結(jié)構(gòu)安全標(biāo)準(zhǔn)，確保屋架能夠承受預(yù)期的荷載，如風(fēng)壓、雪載以及活載等。還需考慮材料的可獲取性、成本效益、施工便利性和環(huán)境影響等因素。還要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，因?yàn)椴煌臍夂蚩赡軐?duì)材料的性能和耐久性產(chǎn)生影響。設(shè)計(jì)者還應(yīng)該考慮未來的擴(kuò)展可能性和維護(hù)要求，以確保屋架的長(zhǎng)期性能和經(jīng)濟(jì)效益。綜合考慮這些因素后，設(shè)計(jì)師可以確定一個(gè)既滿足功能需求又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的鋼屋架設(shè)計(jì)方案。

確定鋼屋架形式需要綜合考慮多個(gè)因素，以確保結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。以下是一些關(guān)鍵因素：

1.桿件的受力情況

• 受力方向和大小：桿件的受力方向和大小對(duì)截面形式的選擇有很大影響。例如，受壓桿件和受拉桿件的截面形式可能不同。
• 荷載分布：荷載的分布情況也會(huì)影響桿件的受力，進(jìn)而影響截面形式的選擇。

2.桿件的長(zhǎng)度和直徑

• 承載能力和穩(wěn)定性：桿件的長(zhǎng)度和直徑會(huì)影響其承載能力和穩(wěn)定性。選擇合適的截面形式可以確保桿件在受力時(shí)不會(huì)發(fā)生屈曲或斷裂。
• 剛度要求：屋架的中部需要有足夠的高度，以滿足剛度要求。

3.材料特性

• 適用的截面形式：不同材料的特性決定了其適用的截面形式。例如，冷彎薄壁鋼材適合使用矩形、圓形等截面形式，而熱軋鋼材適合使用H型、I型等截面形式。
• 材料供應(yīng)情況：根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)情況，選擇合適的鋼材規(guī)格和型號(hào)，以確保施工進(jìn)度和成本控制。

4.建筑設(shè)計(jì)要求

• 使用要求：屋架上弦坡度要與屋面排水要求相適應(yīng)。例如，屋面采用鋼絲網(wǎng)水泥槽板、石棉瓦、鐵皮時(shí)，屋架上弦坡度宜陡一些；而選用大型屋面板或長(zhǎng)尺壓型鋼板等屋面材料時(shí)，屋架上弦坡度可以平緩一些。
• 凈空需求：如果有凈空需求，需要考慮屋架的高度和形式。
• 吊頂和吊車：如果需要設(shè)置吊頂或吊車，需要考慮這些因素對(duì)屋架形式的影響。
• 天窗設(shè)置：如果有天窗，需要考慮天窗的位置和大小對(duì)屋架形式的影響。

5.結(jié)構(gòu)形式和穩(wěn)定性

• 屋架形式：選擇屋架形式時(shí)，需考慮跨度、荷載、支座條件等因素，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。常用形式包括三角形、梯形、弧形等。
• 支撐系統(tǒng)：支撐系統(tǒng)應(yīng)保證屋架整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性，防止失穩(wěn)破壞。根據(jù)屋架形式和荷載特點(diǎn)，合理設(shè)置垂直支撐、水平支撐和系桿等。
• 節(jié)點(diǎn)類型：節(jié)點(diǎn)類型包括剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半剛性節(jié)點(diǎn)等，應(yīng)根據(jù)受力特點(diǎn)和施工要求選擇。
• 整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：利用有限元分析法、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法或試驗(yàn)驗(yàn)證法對(duì)鋼屋架進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。
• 加固措施：在關(guān)鍵部位設(shè)置支撐和拉條，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。
• 局部失穩(wěn)預(yù)防：采用粘貼鋼板加固法、增設(shè)支撐加固法或預(yù)應(yīng)力加固法等措施，預(yù)防局部失穩(wěn)。

6.經(jīng)濟(jì)性和施工便利性

• 經(jīng)濟(jì)效果：鋼屋架的選型需要綜合考慮其使用要求、受力是否合理和是否方便施工等因素，盡可能達(dá)到一個(gè)相對(duì)較好的經(jīng)濟(jì)效果。
• 施工方法：施工方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、工期要求和經(jīng)濟(jì)效益等因素綜合考慮。焊接連接具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力直接等優(yōu)點(diǎn)，但存在殘余應(yīng)力和變形問題；螺栓連接具有裝拆方便、便于檢修等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高。
• 標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件：盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件和連接方式，方便施工安裝和維修保養(yǎng)。

綜上所述，確定鋼屋架形式是一個(gè)多方面考慮的過程，需要綜合考慮桿件的受力情況、長(zhǎng)度和直徑、材料特性、建筑設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)形式和穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和施工便利性等多個(gè)因素。

鋼屋架荷載分布對(duì)結(jié)構(gòu)影響

鋼屋架材料選擇依據(jù)

鋼屋架施工便利性提升策略

鋼屋架穩(wěn)定性驗(yàn)算方法