桁架案例
三角形桁架的基本形式
三角形桁架的基本形式介绍三角形桁架，是一种常见的结构形式，它由多个三角形构成的框架结构组成。
这种结构形式具有很高的稳定性和承载能力，被广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。
本文将深入探讨三角形桁架的基本形式。
三角形桁架的特点三角形桁架具有以下几个特点： 1. 高度稳定性：三角形是几何学中最稳定的形状之一，其内部力学平衡性良好，能够有效抵抗外部荷载的作用。
2. 较小的变形：由于三角形桁架的结构特点，其在受力时变形较小，能够保持较好的结构稳定性。
3. 高承载能力：由于三角形桁架的结构形式，其能够将荷载均匀分散到各个支撑点上，从而提高整体的承载能力。
4. 灵活性：三角形桁架可以根据具体需求进行组合和调整，形成不同形状和尺寸的结构，具有较高的灵活性。
三角形桁架的基本形式三角形桁架的基本形式包括以下几种：1. 三角形平面桁架三角形平面桁架是最简单的三角形桁架形式，由多个三角形平面构成。
每个三角形平面都是由三根杆件组成，其中两根杆件为斜杆，一根杆件为横杆。
三角形平面桁架可以通过连接多个三角形平面构成更大的结构。
2. 空间三角形桁架空间三角形桁架是在三维空间中构建的三角形桁架结构。
它由多个三角形平面桁架通过斜杆连接而成，形成一个立体的框架结构。
空间三角形桁架常用于大跨度建筑和桥梁等场合，其具有较高的承载能力和稳定性。
3. 倒三角形桁架倒三角形桁架是将三角形桁架倒置构成的结构形式。
它由多个倒三角形平面桁架组成，每个倒三角形平面由三根杆件构成，其中两根杆件为斜杆，一根杆件为横杆。
倒三角形桁架常用于悬索桥和大跨度建筑等领域。
三角形桁架的应用三角形桁架由于其优良的结构特点，在建筑、桥梁、航空航天等领域得到广泛应用。
以下是三角形桁架的几个应用案例：1. Eiffel Tower（埃菲尔铁塔）埃菲尔铁塔是世界闻名的建筑之一，也是一个典型的三角形桁架结构。
它由多个三角形平面桁架构成，通过斜杆和横杆连接，形成了一个高度稳定的结构。
桁架案例
上 中
下
V型桁架
钢结构屋盖结构布置图
综述
钢结构屋架平面呈扁长椭囿（长轴约为471 米，短轴约为 37米），整个 平面沿长轴对称，屋面桁架落地，形似“露珠”，内圀和外圀铺设玻 璃面板，中间部分基本上为金属板，但在 V 型桁架之间交替铺设玻璃 和金属板；屋面面积为76,719 米，几乎覆盖全部观众席。屋面中心不 封闭即在运动场场地上方留出近似椭囿形空洞，屋面最高点高度为 53.0 米，幵以不同曲率坡向地面，近地面时收于波浪形起伏的环形钢 管桁架圀梁处，再由环向布置的92 个钢桁架柱连接到基础的混凝圁承 台上。
主桁架
钢结构屋盖上部总共布置了 112 榀主桁架，各榀主桁架安 V 字 形首尾相连, 搭建在斜向支撑屋顶的 V 字形型钢桁架柱和屋顶 下部的环形圈梁的交点上，前端挑出 50 米；其支点间的间距 为 14 米；主桁架高度在悬挑的根部为 4～5 米，在端部约为 2 米。
子桁架
钢结构屋盖上部总共布置了 224 榀子桁架，按照 Z 字形 的规律布置于上、下两层环相 钢管桁架环梁之间；一方面将 主桁架荷载直接传至下部支座， 且减小屋面檩条的跨度，另一 方面强调了结构布置的韵律， 给人一种蓬勃欲出的动感和简 洁、稳定的平衡感，突出了结 构整体布置的结构美学特点。
落地桁架柱组
钢结构屋盖上部总共布置了 92 组落地桁架支柱，每组桁架支柱 由四根 P508(Q345)无缝钢管柱及 P219(Q345)无缝钢管腹杆组成。 四根钢柱壁厚为 12.7～25.4mm；腹杆壁厚为 ห้องสมุดไป่ตู้.4～12.7mm。落 地桁架柱组采用埋入式固接柱脚直接插入混凝土墩台内。
谢谢观看！
桁架结构案例
——天津奥林匹克中心体育场
班级：11室内 姓名：吴婷 学号：1141401088
结构力学——静定桁架
静定桁架的稳定性分析方法
静定桁架的稳定性分析原理
静定桁架的稳定性分析方法： 能量法、力法、位移法等
静定桁架的定义和分类
静定桁架的稳定性提高静定桁架稳定性的措施
增加桁架的刚度：通过增加桁架的截面尺寸、材料强度等方法提高桁架的刚度，从而提高桁架的 稳定性。
静定桁架的杆 件受力可以分 为轴向力、剪 力和弯矩三种， 其中轴向力和 剪力是主要的
受力形式。
静定桁架的受 力特性还与桁 架的支座条件 有关，不同的 支座条件会影 响桁架的受力 分布和变形情
况。
03
静定桁架的组成与分类
静定桁架的基本组成
桁架：由杆件组成的结构，用于 承受荷载
荷载：施加在桁架上的力，包括 集中荷载和分布荷载
优化桁架制造工艺：通过优化桁架的制造工艺，提高桁架 的质量和生产效率
优化桁架安装工艺：通过优化桁架的安装工艺，提高桁架 的安装质量和效率
THNK YOU
汇报人：XX
静定桁架的应力计算方法： 截面法、图乘法、矩阵位移 法等
矩阵位移法：利用矩阵位移 法计算桁架的位移和内力，
适用于复杂桁架结构
静定桁架的变形计算
变形计算的基本原理：利用静定桁架的平衡条件求解 变形计算的方法：图乘法、解析法、有限元法等 变形计算的应用：预测桁架的变形情况，优化桁架设计 变形计算的注意事项：考虑桁架的材质、截面尺寸、载荷等因素的影响
静定桁架的内力分布规律
桁架的内力主要由轴力和剪力组成
轴力沿桁架的轴线方向分布，剪力沿桁架的横截面方向分布
桁架的内力分布与桁架的杆件布置、荷载分布等因素有关
通过静定桁架的内力分析，可以确定桁架各杆件的内力大小和方向，为桁架的设计和优 化提供依据
内力分析中的注意事项
管桁架结构案例
管桁架结构案例管桁架结构是一种常用于建筑和桥梁中的结构形式，它由管材和连接节点组成。
管桁架结构具有轻质、高强度、刚性好等特点，广泛应用于大跨度的建筑和桥梁工程中。
下面列举了十个管桁架结构的案例。
1. 北京国家体育场（鸟巢）：鸟巢是2008年北京奥运会的主场馆，其结构采用了管桁架结构。
通过精确的计算和优化设计，鸟巢的管桁架结构实现了座席的最佳视野和声学效果。
2. 上海世博会中国馆：中国馆是2010年上海世博会的标志性建筑，它的外部形象由大量的管桁架构成。
这些管桁架以复杂的曲线和交叉方式组合在一起，形成了中国馆独特的外观。
3. 杭州湾跨海大桥：杭州湾跨海大桥是连接浙江宁波和上海嘉定的一座大型桥梁工程，其主桥采用了管桁架结构。
这种结构形式使得大桥具有较高的刚度和抗风性能，确保了桥梁的安全运行。
4. 北京大兴国际机场：北京大兴国际机场是中国目前最大的机场项目，其航站楼采用了管桁架结构。
这种结构形式不仅能够提供宽敞的室内空间，还能够保证航站楼的结构稳定性和安全性。
5. 上海中心大厦：上海中心大厦是中国目前最高的建筑物，其结构采用了管桁架和框架结构的组合形式。
这种结构设计既保证了建筑的高度和稳定性，又满足了抗震和抗风的要求。
6. 广州塔：广州塔是一座观光塔，其结构采用了管桁架结构。
这种结构形式使得塔身具有较高的刚度和稳定性，同时还能够为游客提供良好的观景体验。
7. 香港大屿山青洲大桥：青洲大桥是连接香港大屿山和青洲的一座斜拉桥，其主塔采用了管桁架结构。
这种结构形式使得桥梁具有较高的刚度和抗风性能，确保了桥梁的安全运行。
8. 青岛奥帆中心：青岛奥帆中心是2008年北京奥运会帆船比赛的主场馆，其结构采用了管桁架结构。
这种结构形式使得体育馆具有较大的空间灵活性和观众视野。
9. 澳门威尼斯人度假村：澳门威尼斯人度假村是一座主题酒店，其建筑外立面采用了大量的管桁架结构。
这种结构形式使得建筑具有独特的外观效果，吸引了众多游客的目光。
20米大跨度钢桁架设计造价
20米大跨度钢桁架设计造价钢桁架是一种常用于大跨度建筑结构的钢结构系统。
它具有强度高、刚度好、重量轻等优点，适用于体育馆、展览馆、机场候机楼等大跨度建筑。
本文将以20米大跨度钢桁架的设计与造价为主题展开论述。
一、设计阶段1. 桥梁设计挠度要求：大跨度钢桁架结构为抗弯结构，在设计阶段需要满足各个试点的跳跃挠度要求。
该项要求对梁体的抗弯和刚度要求较高，需要合理设计桁架的几何形态和材料。
2. 荷载计算：在设计阶段，需进行荷载计算，根据建筑使用的功能和场地环境，确定持续荷载和瞬时荷载的数值，并按照规范对荷载进行组合计算，以确定桁架的尺寸和横截面形状。
3. 横截面设计：横截面是桁架结构中一个重要的部分，需要根据荷载计算的结果，进行合理的横截面设计。
通常，横截面设计要尽量减小杆件的自重和阻力，并保证其足够的强度和刚度。
4. 连接设计：连接件是桁架结构中最为重要的部分之一，其设计与桁架的安全和稳定密切相关。
连接件需要保证桁架的各个部分能够合理、安全地连接在一起，避免结构松散和断裂的情况发生。
二、材料选择1. 桁架结构的主要材料是钢材，通常选择使用碳素钢、合金钢或不锈钢等材料。
这些钢材具有高强度、高刚度、耐腐蚀等优点，能够满足大跨度钢桁架结构的使用要求。
2. 钢材的选择要根据设计要求和实际情况进行，考虑到荷载要求、桁架的自重、施工便利性等因素。
一般来说，强度高且质轻的材料是首选，可以减小结构的自重。
三、造价估算桁架结构的造价主要包括材料造价、制作工艺费用、施工费用和维护费用等方面。
1. 材料造价：材料造价主要包括钢材、连接件和其他附件。
钢材的价格会根据市场行情进行浮动，而连接件和其他附件的价格相对较稳定。
2. 制作工艺费用：制作工艺费用包括制造设备的购置、人员工资、设备维护等费用。
它们直接影响到桁架的制造质量和生产效率。
3. 施工费用：施工费用主要是指安装和搭建钢桁架结构所需的人工和机械设备费用。
大跨度钢桁架结构的搭建对施工技术和操作要求较高，因此施工费用相对较高。
建筑大跨度结构案例分析
8.1膜结构：内蒙古达拉特旗第五中学 膜结构看台
8.2膜结构
9.1管桁结构：广州丫髻沙大桥主桥
大跨度桁架式钢管混凝土 拱桥的非线性稳定控制指 标，采用的竖转结构体系、 “变角度、变索力”的液 压同步提升技术和平转、 竖转相结合的施工控制技 术
9.2管桁结构：成灌快铁犀浦站
犀浦站采用高站台建 筑，为管桁结构加网 片结构，就是水立方 的建筑技术
1.2园拱屋顶结构：天津西站
金属编织状的屋面，跨度114米，施工人员先在空中10 米高架层上分组进行屋面拼接，然后再整体提升到50米， 即站房的主体结构 整个屋顶长度是386.15米，重量接近7万吨。 在拱顶拼接完后，采取液压千斤顶群提升，整 体提起来，再与两侧进行拼接，最终形成整个 的拱结构
2.1刚架结构
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构：黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点，是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
6.3薄壳结构：广州歌剧院
广州歌剧院钢结构外壳采用 空间组合折板式三向斜交网 壳结构，钢结构总重约 10000吨，其中铸钢节点约 1100吨。整个结构为空间极 不规则壳体结构，结构相互 关系错综复杂，造型别具一 格，宛如置于平缓山丘上的 两块美丽的石头，静静地卧 在珠江之畔。其中，“大石 头”是1800座的大剧场及其 配套的设备用房、剧务用房、 演出用房、行政用房、录音 棚和艺术展览厅；“小石头” 则是400座的多功能剧场及配 套餐厅。两者皆为屋盖、幕 墙一体化的结构，整体外壳 最大长度约120米，高度43 米。
2.2门式刚架结构
• 门式刚架是目前国内应用 最为广泛的轻型钢结构。 近年来本公司研究人员结 合工程设计对门式刚架结 构受力性能、结构体系布 置、节点变形性能、吊车 梁优化设计和结构抗震性 能等进行了系统研究，部 分研究成果已为国家相关 规范所采用。本公司开发 的杆系结构分析设计软件 BSSAP含有门式刚架结构设 计模块，已成功用于百余 项门式刚架结构工程设计。 本公司受施工单位委托完 成的数十项门式刚架结构 工程优化设计，优化后经 济效益均十分显著，既为 建设商节约了大笔资金， 也为施工单位赢得了利润 空间
钢结构案例分析
案例一：美国亚特兰大体育馆（佐治亚穹顶）索穹顶结构索穹顶结构是20世纪80年代美国工程师盖格（Geiger）发展和推广富勒（Fuller）拉整体结构思想后实现的一种新型大跨结构，是一种结构效率极高的力集成体系或全力体系。
它采用高强钢索作为主要受力构件，配合使用轴心受压杆件，通过施加预应力，巧妙地拉成穹顶结构。
该结构由径向拉索、环索、压杆、拉环和外压环组成，其平面可建成圆形、椭圆形或其他形状。
整个结构除少数几根压杆外都处于力状态，可充分发挥钢索的强度，这种结构重量极轻，安装方便，经济合理，具有新颖的造型，被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。
1992年，美国工程师维（M.P.Levy）和T.F.Jing对盖格设计的索穹顶结构中索网平面刚度不足和易失稳的特点进行了改进，将辐射状脊索改为联方型，消除了结构部存在的机构，并取消起稳定作用的谷索，成功设计了佐治亚穹顶（Georgia Dome）（1992年建成，椭圆形平面，240.79m*192.02m），成为1996年亚特兰大奥运会的主体育馆屋盖，用钢量不到30kg/m²。
佐治亚穹顶体育馆位于亚特兰大的中心地带，1992年作为美国橄榄球联盟亚特兰大大猎鹰队的主场开放。
该馆因成为1996年奥运会主体育场馆，是世界上最大的电缆支撑穹顶形体育馆。
佐治亚穹顶，是目前世界上最大的索穹顶结构，双曲抛物面型拉整体索穹顶结构，由美国工程师列维等设计，是1996年亚特兰大奥运会主赛馆的屋盖结构，其长轴为240米，短轴为193米，为钻石形状，曾被评为全美最佳设计。
整个结构由联方型索网、三根环索、不连续撑杆及中央桁架组成。
佐治亚体育馆的结构是一个空间桁架，其底部弦杆由环形索代替。
这个屋顶为240m*193m的椭圆形，是同类索膜结构中世界上最大的。
它由涂有聚四氟乙烯的玻璃纤维膜覆盖。
屋面呈钻石状，看上去象水晶一般。
整个屋顶由7.9m宽、1.5m厚的混凝土受压环固定，共52根支柱支撑着700m周长的混凝土受压环，钢焊接件被预埋进受压环，以提供26个屋顶连接点。
结构形态与建筑造型关系研究——以桁架结构为例
筑造型与结构形态很难契合。
事实上，结构不仅承载着支撑荷载的作用，其本身也清晰地反映了静力的传递方式，因而其在建筑中展现了形与力的特质。
正如自然界中的结构，如表面张力巨大的水泡、肥皂泡和水滴，空中悬吊的蜘蛛网，植物上翻的叶片，被大雪压弯的树枝等，都以特定的结构形态反映了受力的特点。
正因结构对于建筑存在“力场”的呈现作用，因而在建筑设计中，结构形态的设计会给建筑造型带来至关重要的影响。
本文将提出“以结构为先导”的策略，结合桁架建筑案例，探讨结合结构进行建筑创作的可能性。
2从建筑师与工程师的分化看结构作用变迁12—13世纪战争时期，工程师这一名词是欧洲城塞建设者的称呼，法国的柯尔（Kohl）则最先将工程师（engineer）与建筑师（architect）区分开来。
17世纪时，工兵将校被称为工程师。
18世纪中叶，随着第一次工业革命的爆发，社会分工细化，传统建造师的职责被分为建筑师、土木工程师和建造工程师[1]。
在建筑和结构分化的不到200年的历史中，结构形态和建筑造型的研究历史更加短暂。
1824年波特兰水泥被发明，1853年钢筋混凝土第一次应用于结构工程。
材料的发展使得建筑师有了更多的创作余地。
20世纪初，P. L. 奈尔维（P. L. Nervi）凭借其敏锐的结构直觉和对材料的熟悉，在精密计算还没有成熟的时期，创作出优美的钢筋混凝土作品，他充分发挥了混凝土材料在大跨度结构中的潜力，同时也表达了建筑的美和建造方法的巧妙。
奈尔维在他的《建筑的艺术与技术》一书中探索技摘要 随着对结构设计的认识更加深入，结构因其力学性质所展现的丰富形态引起了建筑师的注意，结构也从传统的承重角色转变成建筑设计的重要因素。
在进行建筑造型的构思和设计时，也应对其结构设计进行更深入的研究。
本文以结构设计为先导的设计为起点，以运用桁架结构的建筑为例证，探讨结构形态与建筑造型的统一性。
关键词 结构形态；建筑造型；桁架中图分类号 TU-80 文献标识码 A基金项目 国家自然科学基金项目资助（5207081107）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主桁架
钢结构屋盖上部总共布置了 112 榀主桁架，各榀主桁架安 V 字 形首尾相连, 搭建在斜向支撑屋顶的 V 字形型钢桁架柱和屋顶 下部的环形圈梁的交点上，前端挑出 50 米；其支点间的间距 为 14 米；主桁架高度在悬挑的根部为 4～5 米，在端部约为 2 米。
子桁架
钢结构屋盖上部总共布置了 224 榀子桁架，按照 Z 字形 的规律布置于上、下两层环相 钢管桁架环梁之间；一方面将 主桁架荷载直接传至下部支座， 且减小屋面檩条的跨度，另一 方面强调了结构布置的韵律， 给人一种蓬勃欲出的动感和简 洁、稳定的平衡感，突出了结 构整体布置的结构美学特点。
落地桁架柱组
钢结构屋盖上部总共布置了 92 组落地桁架支柱，每组桁架支柱 由四根 P508(Q345)无缝钢管柱及 P219(Q345)无缝钢管腹杆组成。 四根钢柱壁厚为 12.7～25.4mm；腹杆壁厚为 6.4～12.7mm。落 地桁架柱组采用埋入式固接柱脚直接插入混凝土墩台内。
谢谢观看！
桁架结构案例
——天津奥林匹克中心体育场
班级：11室内 姓名：吴婷 学号：1141401088
简介
天津奥林匹克中心体育场位于天津西南部的奥林匹克中心内，占地 34.5公顷，建筑面积15.8万平方米，总投资14.8亿元，2003年8月 动工。设计方案是由日本佐藤综合计画公司完成的，整体上突出 了"绿色奥运"、"科技奥运"和"人文奥运"三大理念。整个中心体育 场占地7·８万平方米，建筑面积15·８万平方米，该体育场南北长 380米，东西长270米，高53米，设计分为六层。既可满足国际足 球和田径比赛要求，而且还设有卖场、展馆、会议厅、健身室等 多项辅助设施，是融群众休闲、娱乐、健身、购物为一体的综合 性体育场。
上 中
下
V型桁架Biblioteka 钢结构屋盖结构布置图综述
钢结构屋架平面呈扁长椭囿（长轴约为471 米，短轴约为 37米），整个 平面沿长轴对称，屋面桁架落地，形似“露珠”，内圀和外圀铺设玻 璃面板，中间部分基本上为金属板，但在 V 型桁架之间交替铺设玻璃 和金属板；屋面面积为76,719 米，几乎覆盖全部观众席。屋面中心不 封闭即在运动场场地上方留出近似椭囿形空洞，屋面最高点高度为 53.0 米，幵以不同曲率坡向地面，近地面时收于波浪形起伏的环形钢 管桁架圀梁处，再由环向布置的92 个钢桁架柱连接到基础的混凝圁承 台上。