在設計21米跨度的鋼屋架時，考慮到其端部高度為1.9米且i=1.2，我們需確保結構的穩定性和安全性。根據鋼結構設計規范，選擇合適的鋼材類型和截面尺寸至關重要。對于此類跨度，推薦使用Q345B或Q390B等高強度鋼材，以確保足夠的承載力。采用合理的支撐系統來分散荷載，并考慮屋面荷載、風荷載、雪荷載等因素對結構的影響。通過精確計算和模擬分析，確保屋架的剛度和穩定性滿足設計要求。進行詳細的施工圖繪制和構件加工，確保施工過程中的質量控制和安全。

21米跨度鋼屋架設計

結構形式與參數

對于21米跨度的鋼屋架設計，通常會考慮多種因素，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。根據提供的信息，您希望設計的鋼屋架端高為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米跨度的鋼屋架設計中，常見的屋架形式包括梯形屋架和三角形屋架。梯形屋架因其結構穩定性和較好的受力性能，常被用于工業廠房和倉庫等建筑物。三角形屋架則因其簡潔的構造和良好的通風性能，適用于一些特定的建筑設計。

幾何尺寸計算

根據屋面坡度i=1.2，可以計算出屋面傾角、上弦長度、節間長度等關鍵幾何尺寸。例如，屋架計算跨度、屋架跨中高度、上弦長度、節間長度等參數可以通過以下公式計算得出：

• 屋架計算跨度：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
• 節間長度：a = L / 6 ≈ 3500 mm

支撐布置

為了確保屋架的穩定性和安全性，合理的支撐布置至關重要。通常會在房屋兩端的第一個柱間設置上弦平面橫向支撐和下弦平面橫向支撐。此外，還會在屋架的下弦節點設計柔性水平系桿，以增強結構的整體穩定性。

荷載計算

在設計過程中，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力計算和最終設計。

內力計算

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

總結

綜上所述，21米跨度鋼屋架設計需要綜合考慮結構形式、幾何尺寸、支撐布置、荷載計算和內力計算等多個方面。通過合理的設計，可以確保屋架的安全性、穩定性和經濟性。如果您有更具體的需求或問題，建議咨詢專業的結構工程師或參考相關的技術規范和標準。

鋼屋架設計中的荷載組合方法

梯形屋架與三角形屋架的優缺點比較

鋼屋架端高對結構穩定性的影響

鋼屋架設計中常用的材料選擇