在設(shè)計(jì)21米跨度的鋼屋架時(shí)，考慮到其端部高度為1.9米且i=1.2，我們需確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，選擇合適的鋼材類型和截面尺寸至關(guān)重要。對(duì)于此類跨度，推薦使用Q345B或Q390B等高強(qiáng)度鋼材，以確保足夠的承載力。采用合理的支撐系統(tǒng)來分散荷載，并考慮屋面荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等因素對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。通過精確計(jì)算和模擬分析，確保屋架的剛度和穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。進(jìn)行詳細(xì)的施工圖繪制和構(gòu)件加工，確保施工過程中的質(zhì)量控制和安全。

21米跨度鋼屋架設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)形式與參數(shù)

對(duì)于21米跨度的鋼屋架設(shè)計(jì)，通常會(huì)考慮多種因素，包括屋面材料的排水要求、屋面坡度、屋架形式（如梯形或三角形）以及支撐布置等。根據(jù)提供的信息，您希望設(shè)計(jì)的鋼屋架端高為1.9米，屋面坡度i=1.2。

屋架形式及幾何尺寸

屋架形式

在21米跨度的鋼屋架設(shè)計(jì)中，常見的屋架形式包括梯形屋架和三角形屋架。梯形屋架因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和較好的受力性能，常被用于工業(yè)廠房和倉庫等建筑物。三角形屋架則因其簡潔的構(gòu)造和良好的通風(fēng)性能，適用于一些特定的建筑設(shè)計(jì)。

幾何尺寸計(jì)算

根據(jù)屋面坡度i=1.2，可以計(jì)算出屋面傾角、上弦長度、節(jié)間長度等關(guān)鍵幾何尺寸。例如，屋架計(jì)算跨度、屋架跨中高度、上弦長度、節(jié)間長度等參數(shù)可以通過以下公式計(jì)算得出：

• 屋架計(jì)算跨度：L = 21000 mm
• 屋架跨中高度：h = L / 2 * i = 21000 / 2 * 1.2 = 12600 mm
• 上弦長度：Ll = L / 2 * cos(arctan(i)) ≈ 11147 mm
• 節(jié)間長度：a = L / 6 ≈ 3500 mm

支撐布置

為了確保屋架的穩(wěn)定性和安全性，合理的支撐布置至關(guān)重要。通常會(huì)在房屋兩端的第一個(gè)柱間設(shè)置上弦平面橫向支撐和下弦平面橫向支撐。此外，還會(huì)在屋架的下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)柔性水平系桿，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

荷載計(jì)算

在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮各種荷載的影響，包括永久荷載（如屋架自重、屋面板重量等）和可變荷載（如積灰荷載、雪荷載等）。這些荷載的組合將直接影響到屋架的內(nèi)力計(jì)算和最終設(shè)計(jì)。

內(nèi)力計(jì)算

通過圖解法或數(shù)解法，可以求得屋架在不同荷載組合下的內(nèi)力系數(shù)，并進(jìn)行內(nèi)力組合，得到各桿件的內(nèi)力值。這些內(nèi)力值是選擇鋼材規(guī)格和確定連接方式的重要依據(jù)。

總結(jié)

綜上所述，21米跨度鋼屋架設(shè)計(jì)需要綜合考慮結(jié)構(gòu)形式、幾何尺寸、支撐布置、荷載計(jì)算和內(nèi)力計(jì)算等多個(gè)方面。通過合理的設(shè)計(jì)，可以確保屋架的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。如果您有更具體的需求或問題，建議咨詢專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師或參考相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

鋼屋架設(shè)計(jì)中的荷載組合方法

梯形屋架與三角形屋架的優(yōu)缺點(diǎn)比較

鋼屋架端高對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響

鋼屋架設(shè)計(jì)中常用的材料選擇