第四讲 钢桁架设计
钢桁架桥的结构设计与分析
钢桁架桥的结构设计与分析1、概述钢桁架桥以其跨越能力强、施工速度快、承载能力强、耐久性好普遍应用于铁路桥梁。
长期以来，由于钢材价格高，材料养护费用高，钢桁架桥梁在公路领域应用较少。
近年来，随着我国炼钢水平的提高，国产的钢材品质已经完全能满足结构安全的需要，同时随着钢结构防腐技术的提高，钢结构桥梁越来越多的在公路工程领域得到应用。
相比较我国当前100m左右中等跨径常用的桥型如连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等结构，钢桁架桥梁虽然建筑成本高，但刨去成本控制的因素，钢桁架桥具有以下的几点优越性：1.建筑高度低，由于钢桁架结构主桁主要由拉杆和压杆构成，对杆件界面的抗弯刚度要求不大，因此钢桁架的建筑高度由横梁控制，在桥梁宽度不是非常大时可极大的降低桥梁建筑高度，尤其适用于对桥梁建筑高度有严格限制的桥梁；2.施工周期短，速度快。
钢桁架施工可在工厂制作杆件，运到现场拼装成桥，可采用顶推和支架拼装等方法，这使它在很多工期较紧的工程（如重要道路的桥梁改建）和跨越重要道路的跨线桥上成为桥型首选之一；3.随着钢结构防腐技术的提高，钢桁架桥的耐久性大为提高，同时钢材作为延性材料，结构安全性较混凝土桥梁高。
正因为钢桁架桥梁的这几方面的优点，桁架桥梁成为特定条件下的经济而合理的桥型选择。
2、结构设计公路桥位于江苏省境内，正交跨越京杭大运河，河口宽95m，通航净空要求90x7m，桥梁主跨采用97m，由于桥梁中心至桥头平交处距离仅140余米，若采用其他结构纵坡将达到5%以上，经综合考虑，主桥采用97m下承式钢桁架结构。
2.1主桁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度5.35m，主桁高度8m，高跨比为1/12.04。
两片主桁中心距为8.6m，宽跨比为1/11.2，桥面宽度为8m。
图1主桁一般构造图主桁上下弦杆均采用箱形截面，截面宽度500mm，高度均为540mm，板厚20～24mm，工厂焊接，在工地通过高强度螺栓在节点内拼接。
钢结构钢桁架
钢结构钢桁架钢结构在现代建筑中扮演着至关重要的角色，而钢桁架作为钢结构的重要组成部分，更是具有独特的优势和广泛的应用。
钢桁架是一种由钢材制成的桁架结构，通常由直杆组成三角形单元的平面或空间结构。
它具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载，并且在跨度较大的建筑中表现出色。
从结构形式上来看，钢桁架可以分为多种类型。
比如，常见的有三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架等。
三角形桁架由于其稳定性较好，常在小跨度的建筑中使用；梯形桁架则适用于中等跨度的建筑；平行弦桁架因其制作和安装相对简单，在一些特定场合也有广泛应用。
在实际应用中，钢桁架展现出了众多优点。
首先，它的承载能力强。
由于钢材本身的高强度特性，钢桁架能够支撑起沉重的屋顶、桥梁等结构，确保建筑物的安全性和稳定性。
其次，钢桁架具有良好的抗震性能。
在地震等自然灾害发生时，能够有效地分散和吸收能量，减少建筑物的损坏程度。
再者，钢桁架的施工速度快。
预制好的钢桁架构件可以在现场迅速组装，大大缩短了建筑施工周期，降低了施工成本。
钢桁架的设计是一个复杂而精细的过程。
设计师需要充分考虑建筑物的使用功能、跨度、荷载等因素，以确定钢桁架的形式、尺寸和杆件的截面形状。
在设计过程中，还需要运用力学原理进行精确的计算，确保钢桁架在各种工况下都能安全可靠地工作。
钢桁架的制造过程也需要严格的质量控制。
钢材的选材要符合国家标准和设计要求，确保其质量和性能。
制造过程中，焊接工艺尤为重要。
高质量的焊接能够保证桁架节点的强度和稳定性，避免出现裂缝等质量问题。
此外，还需要对制造好的钢桁架进行严格的检验和测试，确保其符合设计要求和质量标准。
在安装钢桁架时，同样需要高度的技术和经验。
安装人员要根据设计图纸和施工方案，精确地将钢桁架构件组装在一起。
在安装过程中，要注意保证桁架的垂直度、水平度和跨度等参数的准确性，同时还要采取有效的临时支撑措施，确保施工过程中的安全。
钢桁架在建筑领域的应用十分广泛。
在工业厂房中，钢桁架常被用于支撑屋顶结构，为生产提供宽敞的空间；在体育场馆、展览馆等大跨度建筑中，钢桁架能够实现无柱的大空间，提供良好的视野和使用体验；在桥梁建设中，钢桁架桥具有跨度大、自重轻等优点，能够跨越江河湖海等复杂地形。
《钢结构钢桁架》课件
在这个PPT课件中，我们将讨论钢结构和钢桁架的介绍、优点、特点、施工 流程、设计原理和应用。钢结构钢桁架具有强大的承载能力和美观性能，已 被广泛应用。
简介
钢结构介绍
钢结构是一种使用钢材构建的建筑结构。它 具有高强度、轻质和抗震性能。
钢桁架介绍
钢桁架是一种由连接在一起的钢梁和钢柱构 成的框架结构。它具有较高的刚度和稳定性。
2 防腐蚀
钢桁架经过特殊处理，可以防止腐蚀，延长使用寿命。
3 美观
钢桁架结构具有简洁、现代的外观，可以为建筑增添艺术感。
钢结构钢桁架的施工流程
1
础处理
准备施工场地，进行基础处理和地基工程。
2
支撑结构搭建
搭建钢框架的支撑结构，确保结构的稳定。
3
钢结构吊装与安装
使用吊车将钢材吊装至指定位置，并进行焊接和紧固。
大型展览馆
钢结构钢桁架提供了灵活 的空间布局和支撑结构， 适用于大型展览馆的建设。
高层建筑
钢结构钢桁架具有较高的 承载能力，适用于建设高 层建筑。
桥梁工程
钢结构钢桁架可以用于桥梁工程，为交通运 输提供稳定可靠的通道。
航空场馆
钢结构钢桁架适用于建设航空场馆，为航空 器提供安全可靠的停放和维修场所。
结论
挂点位置设计
根据结构需求和荷载要求确定钢桁架的挂点 位置。
桁架截面设计
根据结构的跨度和荷载要求设计桁架的截面 形状和尺寸。
柱子截面设计
设计合适的柱子截面形状和尺寸，以满足结 构的承载要求。
桁架杆件设计
确定桁架的杆件类型和数量，以满足结构的 稳定性和强度要求。
钢结构钢桁架的应用
大型体育场馆
钢结构钢桁架被广泛应用 于建设大型体育场馆，满 足大容量观众和设备的要 求。
桁架设计
江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程施工组织设计徐州义隆钢结构有限公司目录一、总则二、工程概况三、编制依据四、主要加工工艺方法五、钢结构主要施工方案六、确保工程质量技术组织措施七、确保工期技术组织措施八、确保安全施工的组织措施九、确保文明施工的组织措施十、劳动力安排计划十一、季节性施工措施十二、成品保护方案及措施十三、工程验收一、总则：为确保江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程材料的制作、运输、安装及整个工程的施工能符合设计和国家有关规范、规程及相关标准的要求；同时为保证整个工程进度，质量及施工安全，特制定本方案。
本方案本着科学务实的原则，明确了整个工程施工全过程的具体做法及相关要求。
二、工程概况：1、工程名称：江苏王子制纸年产40万吨涂布纸工程2、工程地点：江苏省南通市经济技术开发区3、工程范围：按图纸要求4、结构型式：轻钢屋面结构5、工程规模： 48016㎡三、编制依据：1、本工程采用的技术规范：《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81-91《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》JGJ82-91（2）屋面工程《屋面工程质量验收规范》GB 50207-20022、评定标准：《钢结构工程质量检验评定标准》GB 50221-953、本工程主要设计遵循规范、规程及规定：《建筑结构荷载规范》GB5009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《门式架轻型房屋钢结构技术规范》CECS102：2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001《压型金属板设计施工规程》YBJ216-884、设计荷载标准值主要荷载标准值屋面恒荷载： 0.50 KN/㎡屋面活荷载: 0.50 KN/㎡(用于钢架)0.50 KN/㎡(用于檩条)基本风压： 0.45 KN/㎡基本雪压： 0.25 KN/㎡建筑抗震设防类别：7度。
钢桁架结构设计规范
钢桁架结构设计规范本文档旨在提供钢桁架结构设计的规范指南，以确保设计符合相关的标准和要求。
1. 设计准则钢桁架结构的设计应遵循以下准则：- 结构安全性：设计应满足结构强度和稳定性的要求，以确保结构在正常工作条件下的安全性。
- 建筑规范：设计应符合国家和地区的建筑规范和标准。
- 美学要求：设计应考虑到结构的美观性和与周围环境的协调性。
- 施工可行性：设计应考虑到施工的可行性和效率，以确保结构能够顺利建造。
- 维护和检修：设计应考虑到结构的维护和检修需求，以确保结构的可持续性和耐久性。
2. 材料选择钢桁架结构的材料选择应考虑以下因素：- 强度和刚度：材料应具有足够的强度和刚度来承受结构的荷载。
- 耐腐蚀性：材料应具有良好的耐腐蚀性，以保证结构长期使用的稳定性。
- 可焊接性：材料应具有良好的可焊接性，以便于施工和连接。
- 成本效益：材料应尽可能以成本效益的方式选择，以确保项目的经济可行性。
3. 结构设计钢桁架结构的设计应考虑以下要点：- 桁架形式：选择合适的桁架形式，如平行弦桁架、曲弦桁架等。
- 节点连接：合理设计节点连接，确保连接的刚性和可靠性。
- 荷载计算：根据具体的使用需求和结构要求，进行荷载计算，以确定结构的荷载分布和强度要求。
- 震动和风荷载：考虑结构在地震和风荷载下的响应和稳定性，进行相应的设计。
- 施工阶段：考虑结构在施工阶段的临时支撑和拆除，确保施工安全和结构稳定。
4. 施工和监督钢桁架结构的施工和监督应遵循以下原则：- 合理施工顺序：制定合理的施工计划和顺序，确保施工的有效性和安全性。
- 施工质量控制：采取必要的措施和方法，确保结构的质量符合设计要求。
- 施工监督：进行有效的施工监督，及时发现和解决施工中的问题和难题。
- 合格验收：进行结构的合格验收，确保结构的安全和稳定性。
本文档提供了钢桁架结构设计的基本规范，但并不详尽涵盖所有细节。
设计人员应根据具体项目的要求和特点，进行详细的设计和分析，并参考相关的建筑规范和标准。
钢桁架(钢屋架)结构设计(第四讲)
九、空间桁架的设计要点
50
九、空间桁架的设计要点
51
九、空间桁架的设计要点
52
九、空间桁架的设计要点
53
九、空间桁架的设计要点
54
九、空间桁架的设计要点
55
• 9.3 空间桁架计算过程（以3D3S为例）
– 恒载0.4kN/m2 – 活载0.3kN/m2 – 风载 w0=0.55 μs=-0.6 μz=1.25
• 9.4 空间桁架施工图讲解
9
七、钢桁架施工图
• 大众耐久(平面管桁架) • GF6（平面工字钢桁架） • 管廊（平面桁架 工字钢+圆管
） • 上重厂（空间桁架）
38
九、空间桁架的设计要点
39
九、空间桁架的设计要点
40
九、空间桁架的设计要点
41Biblioteka 九、空间桁架的设计要点42
九、空间桁架的设计要点
43
九、空间桁架的设计要点
44
九、空间桁架的设计要点
45
九、空间桁架的设计要点
46
九、空间桁架的设计要点
47
九、空间桁架的设计要点
48
九、空间桁架的设计要点
» (1) 节点焊缝的承载力——《钢》P99 10.3.2 » (2) 节点主管的承载力——《钢》P100 10.3.3 10.3.4
（通常只要校核起控制作用的少数节点）
2
回顾
3 节点加固 （1）圆管 （2）矩形管
3
回顾
– 4 节点设计承载力表
4
回顾
• 钢桁架实例照片
5
回顾
• 空间桁架（立体桁架立）体桁的架 基本概念高跨比：1/12~1/16
装配式建筑工艺中的钢桁架设计与施工方法
装配式建筑工艺中的钢桁架设计与施工方法钢结构是近年来在装配式建筑工艺中得到广泛应用的一种重要构件，而钢桁架作为钢结构的一种重要形式，具有轻质、刚度大、抗震性能好等优点，在装配式建筑中扮演着重要角色。
本文将从钢桁架设计和施工方法两个方面来探讨装配式建筑工艺中钢桁架的相关内容。
一、钢桁架设计1.1 钢桁架结构形式钢桁架根据其结构形式可以分为平面网壳状、正交状和网壳状等几种。
其中，平面网壳状适用于较大跨度的屋盖结构，正交状适用于单层或双层楼板和屋盖；网壳状则适用于较多开间列排布的房屋结构。
1.2 钢桁架材料选择在装配式建筑中，对材料的选择是相当重要的。
对于钢桁架来说，常见材料有角钢、槽钢和焊接H型钢等，其优点是质量轻、强度高。
钢材的选择要考虑到所使用的环境条件，包括温度、湿度等因素。
1.3 钢桁架节点设计钢桁架节点的设计是保证整个结构稳定性和安全性的关键。
在装配式建筑工艺中，节点设计要充分考虑到各种力的作用，如剪力、弯矩等，并采取合适的连接方式，如焊接、螺栓或铆接等。
二、钢桁架施工方法2.1 制造与加工钢桁架在制造与加工过程中需要注意以下几个方面：首先是选用优质材料，并按照设计图纸进行切割和成型；其次是对零部件进行焊接或螺栓连接，并进行必要的理化试验；最后是对已完成的零部件进行质量检查和防锈处理。
2.2 运输与安装装配式建筑的一大特点就是可以进行模块化运输和快速安装。
对于钢桁架来说，运输过程中要注意避免碰撞和变形；而在现场安装时，则需要根据具体情况选择合适的起重设备，并确保每个节点正确连接，以保证整个结构的稳定性。
2.3 钢桁架施工过程中的注意事项在钢桁架施工过程中，为确保安全和质量，需要注意以下几点：首先是合理规划施工进度和顺序，并与其他施工作业相衔接；其次是加强施工现场的管理以及对人员的安全教育与培训；最后是组织专业人员进行监督和验收，并严格按照相关标准操作。
结语装配式建筑工艺中钢桁架设计与施工方法是影响整个建筑质量和稳定性的关键环节。
钢结构悬臂桁架课程设计
钢结构悬臂桁架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握钢结构悬臂桁架的基本概念、分类和特点；2. 使学生了解钢结构悬臂桁架在工程中的应用及其优势；3. 帮助学生理解钢结构悬臂桁架的受力分析及计算方法。
技能目标：1. 培养学生运用理论知识解决实际工程中钢结构悬臂桁架问题的能力；2. 提高学生运用相关软件进行钢结构悬臂桁架设计和计算的速度和准确性；3. 培养学生团队协作和沟通能力，能够就设计方案进行讨论和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对建筑结构工程的兴趣，激发学生学习积极性；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合；3. 增强学生的环保意识，认识到钢结构悬臂桁架在绿色建筑中的重要性。
课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：高二年级学生，具有一定的物理和数学基础，对建筑结构有初步的认识。
教学要求：结合学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究和解决问题。
注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神，提高学生的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来从事建筑结构设计及相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢结构悬臂桁架基本概念- 桁架的定义、分类及特点- 钢结构悬臂桁架的构造及组成2. 钢结构悬臂桁架的应用与优势- 钢结构悬臂桁架在建筑、桥梁等工程中的应用案例- 钢结构悬臂桁架相较于其他结构形式的优点3. 钢结构悬臂桁架受力分析及计算方法- 受力分析方法：节点法、截面法、整体法- 计算方法：弹性计算、塑性计算、稳定计算4. 钢结构悬臂桁架设计及计算软件应用- 常用设计及计算软件介绍：AutoCAD、SAP2000、3D3S等- 软件在钢结构悬臂桁架设计中的应用实例5. 钢结构悬臂桁架设计实例分析- 结合实际工程案例，分析钢结构悬臂桁架的设计过程- 针对不同案例，讨论设计方案的选择和优化教学内容安排和进度：第一周：钢结构悬臂桁架基本概念第二周：钢结构悬臂桁架的应用与优势第三周：钢结构悬臂桁架受力分析及计算方法第四周：钢结构悬臂桁架设计及计算软件应用第五周：钢结构悬臂桁架设计实例分析教材章节关联：《建筑结构设计原理》第三章：桁架结构《建筑结构设计原理》第四章：钢结构设计《建筑结构设计实例解析》第五章：悬臂桁架设计实例三、教学方法1. 讲授法：- 对于钢结构悬臂桁架的基本概念、受力分析及计算方法等理论性较强的内容，采用讲授法进行教学，确保学生掌握基础理论知识；- 讲授过程中注重与实际工程案例相结合，提高学生对理论知识的理解和运用能力。
- 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)。
6
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
对此钢桁架进行设计。
横断面示意
三分之一处示意
端部示意
受力桁架 设计思路如下： 桁架高度的选取。考虑两方面因素，其一为计算所需跨度，一般荷 载情况可取其跨度的 1／10～1／14,那么初选取 1/12 即 30÷ 12=2.5m， 其二应满足建筑或工艺等专业要求，此处假设净空要求为 2.0m。那 么结合二者初选桁架高度为 2.5m。 节间数的确定。一般考虑取偶数个，再结合腹杆与弦杆的角度适宜 问题，那么此处取为 12 个节间。 上下弦可采用如下布置
****** 简支梁验算满足。****** ⑤上下弦水平支撑设计，拟采用单角钢组成的交叉腹杆，交叉处相互 连接。一般按照拉杆设计，根据建筑抗震设计规范表 10.2.14，此杆 件为一般杆件， 长细比限值可控制为 250。 由以上上下弦的布置可知， 弦杆长度为 2.52 2.52 3.54m ，3.54÷ 250=1.42cm 拉杆选用单角钢 （注意单角钢取哪个回转半径？） 查表选为 L50x6(注 意不易维护的构件适当加厚厚度）注意钢结构规范 8.1.2 对最小截面 及其厚度的规定以及☆工业建筑防腐蚀设计规范☆4.3 节之要求。 上弦横杆设计为减少桁架上弦平面外计算长度的杆件， 根据钢结构规 范表 5.3.8， 长细比可控制为 200， 而抗规 10.2.14 对压杆限值为 180， 因此从严控制。可采用双角钢十字形组合，2500÷ 180=1.25cm,选取 2L50x6，填板取为与截面厚度相同，满足。 注意十字形截面组合时，回转半径怎么查取？
④走道梁设计 走道宽 2.5m,则走道梁跨度为 2.5m 恒载：2.6KN/m2 活载：3.5KN/m2 线荷载 2.6x2.5=6.5 线荷载 3.5x2.5=8.75
7
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
初选取为跨度 1/20，则截面型号热轧中翼缘，选为 HM150x100，挠度 控制取为钢结构设计规范表 A.1.1 第四款第三项，即 [Vt] 限值为 1/250，[Vq]限值为 l/300。 利用 STSV2.2 工具箱计算结果如下：
F：跨度小于或等于 12 m 的桁架，可以不分段；跨度大于 12 m 但小 于 20 m 时，可以分成两段；大于等于 20 m 时，可以分成多段，但 每段长度均不宜超过 12m；拼接接头宜位于廊身跨度的 1/3 处； G：当桁架节间数为奇数时，中央节间宜布置交叉腹杆。 3、桁架计算时的基本力学假定 A：桁架所有杆件的轴线都在一个平面内且相交于一点。杆件轴线按 照下列规定确定，此时可不考虑偏心的影响。 当用螺栓连接时，以靠近截面形心轴的准线为轴线；当采用焊缝连接 时， 对角钢可取角钢背至截面形心轴的距离为 5mm 的整数倍 （即 5mm
8
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
△ 组合 1：1.2 恒+1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 弯矩(kN.m)： -0.000 4.845 8.810 11.893 14.096 15.417 剪力(kN) ： 25.373 21.144 16.915 12.686 8.458 4.229 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)： 15.417 14.096 11.893 8.810 4.845 -0.000 剪力(kN) ： -4.229 -8.458 -12.686 -16.915 -21.144 -25.373 △ 组合 2：1.35 恒+0.7*1.4 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 弯矩(kN.m)： -0.000 4.208 7.652 10.330 12.243 13.390 剪力(kN) ： 22.037 18.364 14.691 11.018 7.346 3.673 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)： 13.390 12.243 10.330 7.652 4.208 -0.000 剪力(kN) ： -3.673 -7.346 -11.018 -14.691 -18.364 -22.037 7、局部稳定验算 翼缘宽厚比 B/T=4.33 < 容许宽厚比 [B/T] =15.0 腹板计算高厚比 H0/Tw=19.00 < 容许高厚比[H0/Tw]=80.0 8、简支梁截面强度验算 简支梁最大正弯矩(kN.m)：15.858 (组合：1; 控制位置：1.250m) 强度计算最大应力(N/mm2)：118.199 < f=215.000 简支梁抗弯强度验算满足。 简支梁最大作用剪力(kN)：25.373 (组合：1; 控制位置：0.000m) 简支梁抗剪计算应力(N/mm2)：32.700 < fv=125.000 简支梁抗剪承载能力满足。 9、简支梁整体稳定验算 平面外长细比 λ y：104.603 梁整体稳定系数φ b：0.912 简支梁最大正弯矩(kN.m)：15.858 (组合：1; 控制位置：1.250m) 简支梁整体稳定计算最大应力(N/mm2)：129.262 < f=215.000 简支梁整体稳定验算满足。 10、简支梁挠度验算 △ 标准组合：1.0 恒+1.0 活 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 弯矩(kN.m)： -0.000 3.690 6.709 9.057 10.734 11.740 剪力(kN) ： 19.321 16.101 12.881 9.661 6.440 3.220 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 弯矩(kN.m)： 11.740 10.734 9.057 6.709 3.690 -0.000 剪力(kN) ： -3.220 -6.440 -9.661 -12.881 -16.101 -19.321 简支梁挠度计算结果: 断面号 ： 1 2 3 4 5 6 挠度值(mm)： 0.000 1.002 1.929 2.716 3.314 3.686 断面号 ： 8 9 10 11 12 13 挠度值(mm)： 3.686 3.314 2.716 1.929 1.002 0.000 最大挠度所在位置: 1.250m
3
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
的模数） 。 当弦杆截面在节点处有改变时，以受力较大的杆件重心线为轴线，不 同截面的轴心线偏移距离在不超过较大弦杆截面高度的 5%时，可不 考虑此偏心的影响。 B：各节点均为铰接，但在桁架平面内，当截面高度与几何长度（节 点中心距离）之比大于 1/10 或大于 1/15(腹杆)时，应考虑节点刚性 产生的次弯矩。 （一般取应力增大系数 1.15~1.20） 。 C：计算时，将荷载先作用在节点上，并按此计算出各杆件的内力。 对弦杆的节间荷载（最好不要这样，计算长度选取会出现不可靠） ， 可假定弦杆为支撑于铰接节点的连续梁按下述近似方法计算局部弯 矩。端节间取 0.8Mo，其他节间正负弯矩均取为 0.6Mo。
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
第四讲
1、钢桁架的实际应用 钢屋架常见形式
钢桁架设计
1
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
钢结构连廊、通廊等常见形式
2、桁架设计一般规定或经验 A： 桁架的形式应根据建筑的要求， 综合考虑屋面材料、 天窗、 檩条、 支撑布置以及屋架与柱时铰接或刚接等因素最终确定外形尺寸和腹 杆体系。 B：桁架的腹杆体系。应使结构受力合理、节点构造简单统一。腹杆 数量少而总长度短，宜使长腹杆收拉，短腹杆受压，弦杆不产生局部
2
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
弯矩。斜腹杆与弦杆的交角宜在 35~55 度。 C：常见腹杆体系有人字式、单斜式以及减小上弦的节间长度而增加 的再分式腹杆体系。 人字式在屋架中应用最广泛， 再分式桁架体系较加密主腹杆的结构方 案更省钢材。 D：桁架节间的设置应结合建筑或工艺需求，设备吊挂等设置，并应 使荷载尽量作用在节点上。 E：对于跨度较大的桁架，当变形超限时可以采用起拱解决。起拱值 可取 1/500,或者将恒载作用下挠度起拱。
7 15.858 0.000
7 13.773 0.000
7 12.076 0.000
7 3.813
北京峰源时代建筑工程咨询有限公司 钢结构课程
计算最大挠度: 3.813(mm) < 容许挠度: 10.000(mm) 简支梁挠度验算满足。 ****** 简支梁验算满足。****** 注意以上只是对 [Vt] 进行了校核，需自行进行 [Vq] 的校核，由以上计算结果可推算出 Vq=1.556x(8.75÷ 15.25)=2.188mm<L/300=8.3mm。
----- 设计信息 ----钢梁钢材：Q235 梁跨度(m)： 2.500 梁平面外计算长度(m)： 2.500 钢梁截面：国标宽、窄翼缘 H 型钢：HM148X100 容许挠度限值[υ ]: l/250 = 10.000 (mm) 强度计算净截面系数：0.950 计算梁截面自重作用: 计算 简支梁受荷方式: 竖向单向受荷 荷载组合分项系数按荷载规范自动取值 ----- 设计依据 ----《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012） 《钢结构设计规范》（GB 50017-2003） ----- 简支梁作用与验算 ----1、截面特性计算 A =2.6350e-003; Xc =5.0000e-002; Yc =7.4000e-002; Ix =9.9530e-006; Iy =1.5030e-006; ix =6.1500e-002; iy =2.3900e-002; W1x=1.3450e-004; W2x=1.3450e-004; W1y=3.0100e-005; W2y=3.0100e-005; 2、简支梁自重作用计算 梁自重荷载作用计算: 简支梁自重 (KN): G =5.1712e-001; 自重作用折算梁上均布线荷(KN/m) p=2.0685e-001; 3、梁上恒载作用 荷载编号 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载参数 2 荷载值 2 1 1 6.50 0.00 0.00 0.00 4、梁上活载作用 荷载编号 荷载类型 荷载值 1 荷载参数 1 荷载参数 2 荷载值 2 1 1 8.75 0.00 0.00 0.00 5、单工况荷载标准值作用支座反力 (压为正,单位：KN) △ 恒载标准值支座反力 左支座反力 Rd1=8.384, 右支座反力 Rd2=8.384（将要作为节点力施加到平面桁架 △ 活载标准值支座反力 左支座反力 Rl1=10.938, 右支座反力 Rl2=10.938 （将要作为节点力施加到平面桁架 6、梁上各断面内力计算结果