在21米跨度的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中，重點討論了節(jié)點設(shè)計的關(guān)鍵要點，介紹了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的基本概念和功能，包括連接不同構(gòu)件、承受荷載以及傳遞力矩等作用，詳細闡述了節(jié)點設(shè)計的基本原則，如強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，并強調(diào)了設(shè)計時需要考慮的因素，如荷載類型、材料性能、施工條件和環(huán)境影響，還討論了不同類型的節(jié)點設(shè)計方法，包括焊接節(jié)點、螺栓連接節(jié)點、鉚接節(jié)點和高強度螺栓連接節(jié)點等，并分析了各種方法的優(yōu)缺點，通過案例分析，展示了如何在實際工程中應(yīng)用這些設(shè)計要點，以確保鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，21米跨度鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計中的節(jié)點設(shè)計是確保結(jié)構(gòu)安全和功能的關(guān)鍵步驟，需要綜合考慮多種因素并進行科學的設(shè)計。

以下是一個跨度為21m的鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計的大致內(nèi)容：

一、設(shè)計資料

1. 荷載取值
   • 根據(jù)相關(guān)規(guī)范和實際使用情況確定荷載。例如活荷載可能取3kN/m2，自重荷載為2.5kN/m2，附加荷載為1.5kN/m2等。這是因為不同的使用功能（如廠房、倉庫、體育館等）會有不同的荷載要求，在沒有更詳細的使用功能說明時，可以參考常見取值。引用：[1]
   • 如果是屋架結(jié)構(gòu)，屋面活荷載標準值可能為0.5kN/m2 - 0.7kN/m2，雪荷載標準值、積灰荷載標準值等也需要根據(jù)當?shù)貧夂蚝褪褂铆h(huán)境確定。引用：[2][3]
2. 結(jié)構(gòu)材料
   • 鋼材可選用Q235B級或Q345B級等。例如Q345B鋼具有較好的強度和韌性，適合用于承受較大荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。引用：[1]
   • 焊條的選擇要與鋼材相匹配，如對于Q235B級鋼材可采用E43型焊條。引用：[2]

二、結(jié)構(gòu)選型

1. 梁 - 柱結(jié)構(gòu)體系
   • 如果選擇雙層梁柱結(jié)構(gòu)，梁和柱的材質(zhì)可以均為Q345B鋼。這種結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力和穩(wěn)定性，適合較大跨度的鋼結(jié)構(gòu)。引用：[1]
   • 梁的尺寸可能為400mm×800mm，截面采用H形鋼，剖面系數(shù)為1.7，梁的長度為21m。柱的尺寸為600mm×800mm，截面采用H形鋼，剖面系數(shù)為2.94，柱的長度為21m。引用：[1]
2. 屋架結(jié)構(gòu)體系
   • 對于屋架結(jié)構(gòu)，當采用無檁體系屋蓋方案，屋面材料為大型屋面板時，可采用平坡梯形屋架。如果跨度L < 24m，可不考慮起拱，端部高度可取H = 1990mm，屋架的中間高度h = 3.040m（約l/6.8）。引用：[2]
   • 屋架鉸支在鋼筋混凝土柱上，柱的相關(guān)參數(shù)如截面尺寸（例如上柱截面為400mm×400mm）、混凝土標號（如C20）等也需要確定。引用：[2]

三、結(jié)構(gòu)計算

1. 內(nèi)力計算
   • 根據(jù)所選結(jié)構(gòu)體系，計算在各種荷載組合作用下梁、柱或屋架桿件的內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力等）。
   • 例如對于梁，要考慮在自重、活荷載、附加荷載等作用下的內(nèi)力情況，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學的方法進行計算。
2. 截面驗算
   • 對梁、柱或屋架桿件的截面進行強度、穩(wěn)定性等驗算。
   • 對于梁的承載能力要滿足設(shè)計荷載要求，如梁的承載能力為77.4kN/m，要通過計算驗證所選截面是否能夠承受設(shè)計荷載。引用：[1]
   • 柱的承載能力也需滿足要求，柱的承載能力為232kN/m，要考慮柱在各種荷載組合下的受力狀態(tài)進行驗算。引用：[1]

四、結(jié)構(gòu)連接設(shè)計

1. 連接方式
   • 結(jié)構(gòu)連接可采用焊接和螺栓連接等方式。焊接連接能夠提供較好的整體性，螺栓連接便于安裝和拆卸。引用：[1]
   • 在設(shè)計連接節(jié)點時，要考慮節(jié)點的受力性能，保證結(jié)構(gòu)的牢固和穩(wěn)定。
2. 節(jié)點設(shè)計
   • 對于梁柱節(jié)點、屋架桿件節(jié)點等要進行詳細的設(shè)計，包括節(jié)點板的尺寸、螺栓的數(shù)量和布置、焊縫的長度和厚度等。

五、結(jié)構(gòu)施工與安裝

1. 施工要求
   • 確保施工工人能夠按照設(shè)計要求進行施工，提供必要的工具和材料。引用：[1]
   • 對于鋼結(jié)構(gòu)的制作，要保證構(gòu)件的尺寸精度和質(zhì)量。
2. 安裝要點
   • 確保結(jié)構(gòu)能夠安全、穩(wěn)定地安裝到所需位置。例如對于大型的梁、柱構(gòu)件，需要合理安排吊裝順序和設(shè)備。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值依據(jù)

鋼結(jié)構(gòu)材料選擇標準

鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制方法

鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計要點