桁架設(shè)計計算書電子版

以下是撰寫桁架設(shè)計計算書的一般步驟：

一、工程概況

結(jié)構(gòu)用途與基本信息
- 描述桁架結(jié)構(gòu)的用途，例如是用于建筑物的屋架、橋梁結(jié)構(gòu)還是其他特殊用途的結(jié)構(gòu)等。引用[2]中的例子，如辦公室的屋架桁架，需給出平面尺寸（如18m×66m）、柱距（如8m）、跨度（如32m）等信息。
設(shè)計要求與標(biāo)準(zhǔn)
- 明確設(shè)計使用年限（如[2]中的50年）、火災(zāi)危險性等級（如戊類、二級火災(zāi)等級）等要求。同時列出遵循的設(shè)計規(guī)范，如《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017 - 2021)等。

恒載
- 結(jié)構(gòu)自重
  - 計算桁架自身各桿件的重量。需要根據(jù)選定的桿件截面規(guī)格計算其線密度，再乘以桿件長度得到自重荷載。
- 屋面及附屬結(jié)構(gòu)重量
  - 如果是屋架桁架，要考慮屋面材料（如復(fù)合屋面板自重，像[2]中的復(fù)合屋面板自重需明確數(shù)值）、檁條自重（可查型鋼表確定）以及屋架及支撐自重（如[2]中給出的屋架及支撐自重 + 0.01l kN/m2的計算方式）等。
活載
- 屋面活荷載
  - 根據(jù)建筑使用功能確定屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（例如[2]中需明確屋面活荷載的kN/m2數(shù)值）。
- 雪荷載與風(fēng)荷載
  - 確定當(dāng)?shù)氐幕狙海ㄈ鏪2]中的s0 kN/m2）和基本風(fēng)壓（如[2]中的w0 kN/m2），按照相應(yīng)的荷載規(guī)范計算雪荷載和風(fēng)荷載對桁架的作用。

結(jié)構(gòu)力學(xué)分析方法
- 可以采用節(jié)點法、截面法或者借助計算機(jī)軟件（如有限元分析軟件）進(jìn)行桁架桿件內(nèi)力分析。
- 對于簡單桁架結(jié)構(gòu)，節(jié)點法和截面法較為常用。以節(jié)點為研究對象，根據(jù)靜力平衡方程（∑X = 0，∑Y = 0）計算各桿件的內(nèi)力。
內(nèi)力計算結(jié)果
- 列出各桿件（如弦桿、腹桿等）的內(nèi)力計算結(jié)果，可制成表格形式，類似搜索結(jié)果[1]中的桿件截面選擇表，明確各桿件的計算內(nèi)力、編號等信息。

根據(jù)內(nèi)力確定初步截面
- 根據(jù)桿件的內(nèi)力計算結(jié)果，結(jié)合材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求，初步選擇桿件的截面規(guī)格。
- 例如，對于受壓桿件要考慮其長細(xì)比限制，長細(xì)比過大可能導(dǎo)致桿件失穩(wěn)。根據(jù)容許長細(xì)比[λ]（如[1]中的各桿件容許長細(xì)比數(shù)值）來選擇合適的截面，使計算得到的長細(xì)比滿足要求。
截面驗算
- 強(qiáng)度驗算
  - 按照材料的強(qiáng)度設(shè)計值，根據(jù)內(nèi)力計算結(jié)果驗算桿件的應(yīng)力是否滿足強(qiáng)度要求，如計算應(yīng)力σ = N/A（N為桿件內(nèi)力，A為截面面積），并與材料的容許應(yīng)力進(jìn)行比較。
- 穩(wěn)定性驗算
  - 對于受壓桿件，需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。根據(jù)桿件的長細(xì)比、截面形狀等因素確定穩(wěn)定系數(shù)（如[1]中的穩(wěn)定系數(shù) $\varphi$ ），再計算穩(wěn)定承載力是否滿足桿件內(nèi)力要求。

節(jié)點連接方式選擇
- 根據(jù)桿件的受力情況和桁架的整體構(gòu)造要求，選擇合適的節(jié)點連接方式，如焊接、螺栓連接等。
節(jié)點板設(shè)計
- 確定節(jié)點板的厚度。根據(jù)腹桿最大內(nèi)力等因素確定，如[1]中根據(jù)腹桿最大內(nèi)力查表確定節(jié)點板厚度，如節(jié)點板厚度選用12mm，支座節(jié)點板厚度選用14mm。
- 進(jìn)行節(jié)點的受力分析，確保節(jié)點能夠可靠地傳遞桿件內(nèi)力。

桿件布置與間距
- 明確桁架桿件的布置原則，保證結(jié)構(gòu)的合理性和穩(wěn)定性。
- 確定桿件之間的間距要求，滿足施工、使用和維護(hù)等方面的要求。
防腐與防火處理
- 根據(jù)結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境和要求，制定防腐和防火措施。例如，對于鋼結(jié)構(gòu)桁架在不同腐蝕環(huán)境下采用相應(yīng)的防腐涂料，對于有防火要求的場所，采取防火涂層或防火包覆等措施。

設(shè)計總結(jié)
- 總結(jié)桁架設(shè)計計算的主要結(jié)果，包括桿件截面選擇、節(jié)點設(shè)計等是否滿足設(shè)計要求。
設(shè)計的合理性與安全性評估
- 對整個桁架設(shè)計的合理性進(jìn)行評價，從結(jié)構(gòu)受力、穩(wěn)定性、構(gòu)造等方面說明設(shè)計能夠保證結(jié)構(gòu)在使用期間的安全性。