鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計27m項目旨在對不同類型的屋架進行對比研究，以確定其適用性、經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)性能。通過分析各種屋架形式（如三角形屋架、梯形屋架和箱形屋架）在實際應用中的表現(xiàn)，本研究提出了一種綜合評價方法，用于評估不同屋架形式的性能優(yōu)劣。研究結(jié)果表明，箱形屋架因其良好的空間穩(wěn)定性和承載能力，在現(xiàn)代建筑中被廣泛使用。研究還探討了材料選擇對屋架性能的影響，指出采用高強度鋼材可以有效提高結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性。該研究為鋼結(jié)構(gòu)屋架設(shè)計提供了有價值的參考和指導，有助于優(yōu)化建筑設(shè)計和施工過程。

一、27m鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計相關(guān)知識

（一）設(shè)計資料方面

• 廠房基本參數(shù)
  • 常見廠房為單跨雙坡門式剛架，長度可能為90m，柱距7.5m，跨度27m，門式剛架檐高6m，屋面坡度為1:10 。廠房車間柱網(wǎng)布置也可能為30m * 240m，梯形屋架端部高度為1.99m，跨中高度為3.475m，屋架支承于鋼筋混凝土柱頂，柱距為6m 。有的梯形鋼屋架長度為72m，跨度為27m，車間內(nèi)還可能設(shè)有兩臺中級工作制橋式吊車，所在地區(qū)冬季最低溫度等因素也會成為設(shè)計資料的一部分，例如冬季最低溫度為20，屋面采用1.5m * 6.0m預應力大型屋面板，屋面坡度為i = 1:10，上鋪120mm厚泡沫混凝土保溫層和三氈四油防水層等情況也存在于設(shè)計資料之中。

（二）結(jié)構(gòu)形式與布置

• 屋架形式
  • 有梯形鋼屋架等形式，對于27m跨度的鋼結(jié)構(gòu)屋架，會考慮到結(jié)構(gòu)的受力、空間利用、經(jīng)濟性等因素來選擇合適的屋架形式。同時要確定屋架的支撐布置，例如下弦橫向水平支撐布置等，這些布置與屋架的穩(wěn)定性息息相關(guān)。

（三）荷載計算

• 屋面荷載
  • 屋面板采用100mm厚彩鋼復合板（外側(cè)基板厚度0.5mm，內(nèi)側(cè)基板厚度0.4mm，夾芯材料選用玻璃絲棉）時，屋面板自重標準值按0.20kN/m2計算。除此之外，還可能有活荷載（如人員、設(shè)備等活動產(chǎn)生的荷載）、雪荷載（根據(jù)當?shù)貧庀髼l件確定）、風荷載（取決于當?shù)氐娘L力情況和建筑高度、體型系數(shù)等）等需要考慮。若有吊車，吊車荷載也是重要的荷載計算內(nèi)容，像車間內(nèi)設(shè)有兩臺中級工作制橋式吊車的情況，吊車運行、起吊重物等產(chǎn)生的荷載對結(jié)構(gòu)設(shè)計影響很大。

（四）桿件設(shè)計

• 桿件截面選擇
  • 根據(jù)內(nèi)力計算結(jié)果（軸向力、彎矩、剪力等），結(jié)合鋼材的強度、穩(wěn)定性等要求選擇合適的桿件截面。例如鋼梁的截面尺寸根據(jù)承載要求和穩(wěn)定性要求，計算鋼梁的截面高度、寬度和厚度，截面形式有H型鋼、工字鋼、槽鋼等，根據(jù)跨度、承載要求和施工條件選擇；鋼柱同理也要根據(jù)承載要求和穩(wěn)定性要求確定截面高度、寬度和厚度。

（五）節(jié)點設(shè)計

• 節(jié)點連接方式
  • 有焊接、螺栓連接、鉚釘連接或者焊接與非焊接組合連接等方式。例如柱 - 柱節(jié)點連接兩根柱子時，根據(jù)連接方式的不同可分為焊接節(jié)點和螺栓連接節(jié)點等；板 - 板節(jié)點連接兩塊鋼板，根據(jù)板的厚度和連接方式的不同可分為焊接節(jié)點和鉚釘連接節(jié)點等；梁 - 梁節(jié)點連接兩根梁，根據(jù)梁的截面形式和跨度等條件的不同，可分為簡支節(jié)點和連續(xù)節(jié)點等；梁 - 柱節(jié)點連接梁與柱，根據(jù)梁和柱的截面形式和連接方式的不同，可分為多種類型。并且節(jié)點設(shè)計要遵循傳力明確、經(jīng)濟合理、安全可靠的原則。

（六）課程設(shè)計目標

• 知識目標
  • 學生要能理解27m鋼結(jié)構(gòu)的基本概念，掌握其結(jié)構(gòu)特點和應用領(lǐng)域；能夠描述鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則，了解影響鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載力的因素；掌握27m鋼結(jié)構(gòu)施工圖的識讀方法，能分析其中的關(guān)鍵信息。
• 技能目標
  • 學生能運用所學知識，分析27m鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求，提出合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案；具備27m鋼結(jié)構(gòu)施工圖的繪制能力，能根據(jù)實際需求完成施工圖設(shè)計等。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的穩(wěn)定性考量

27米跨度鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性分析

鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計案例解析

鋼結(jié)構(gòu)屋架形式對比研究