管桁架结构-3-2
管桁架结构设计说明
管桁架结构设计说明管桁架结构是一种由管道组成的支撑结构，通常用于支撑和连接建筑物、桥梁、天桥、广告牌等。
以下是管桁架结构设计的一般说明：1.结构目的：定义管桁架结构的主要目的，例如支撑建筑物、提供遮阳、支持设备或广告牌等。
明确设计的功能和用途是设计的起点。
2.载荷分析：进行详细的载荷分析，包括静载荷和动载荷。
静载荷可能包括自重、附加荷载（如雨水、积雪）等，而动载荷可能包括风荷载和地震荷载。
3.管道材料和规格：确定使用的管道材料和规格。
常见的管道材料包括钢、铝等。
管道的直径、壁厚等参数也需要根据设计要求确定。
4.连接方式：定义管道之间的连接方式，包括焊接、螺栓连接等。
确保连接方式能够满足结构的稳定性和刚度要求。
5.节点设计：设计管桁架的节点，即管道连接的地方。
节点的设计要考虑到受力分布、承载能力、刚度等因素，以确保整个结构的稳定性和安全性。
6.稳定性分析：进行结构的整体稳定性分析，考虑可能的屈曲、侧向稳定性等问题。
确保结构在各种载荷下都能够保持稳定。
7.防腐措施：由于管桁架通常在户外暴露在环境中，需要考虑防腐措施，以延长结构的使用寿命。
这可能包括表面涂层、防腐处理等。
8.设计标准和规范：遵循适用的建筑标准和规范，例如国家或地区的建筑规范、钢结构设计规范等。
这有助于确保设计的合规性和安全性。
9.审查和验证：在设计完成后，进行结构设计的审查和验证，可以通过计算、模拟、实验等方式确保结构的合理性和安全性。
10.制图和文档：提供详细的施工图纸和设计文件，包括结构图、节点细节、材料清单等，以便建造和维护人员理解和执行设计。
以上是一般管桁架结构设计的一些建议步骤，实际设计过程可能根据具体项目和要求而有所调整。
重要的是，设计过程中应考虑到安全性、稳定性、可靠性和经济性等因素。
《钢框架结构工程施工》管桁架结构基本知识
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
图5-3 空间管桁架结构
弧线型倒三角管桁架
图5-7 图某3.7火某火车车站站管桁管架结桁构 架结构
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
• 2、按连接构件的不同截面分类
• C-C型桁架：主管和支管均为圆管相贯，相贯线为空间马鞍型曲线。 • R-R型桁架：主管和支管均为方钢管或矩形管相贯。 • R-C型桁架：矩形截面主管与圆形截面支管直接相贯焊接。
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
7）对有间隙的K型或N型节点，支管间隙a应不小于两支管壁厚之 和。 8）对搭接的K型或N型节点，当支管厚度不同时，薄壁管应搭在厚 壁管上；当支管钢材强度等级不同时，低强度管应搭在高强度管上。 搭接节点的搭接率Qv＝q/p×100％应满足25％≤Qv≤100％，且应确 保在搭接部分的支管之间的连接焊缝能很好地传递内力。
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
• 5.1管桁架基本知识
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
• 5.1.1管桁架结构组成及其材料 • 5.1.1.1管桁架结构分类 • 就屋架来说，外形一般为三角形、梯形、平行弦及拱形桁架。桁架的
腹杆形式常用的有芬克式、人字式、豪式(也叫单向斜杆式)、再分式、 交叉式。其中前四种为单系腹杆，第五种交叉腹杆又称为复系腹杆。
• 圆管与矩形管的杂交型管节点构成的桁架形式新颖，能充分利用圆形 截面管做轴心受力构件，矩形截面管做压弯和拉弯构件。矩形管与圆 管相交的节点相贯线均为椭圆曲线，比圆管相贯的空间曲线易于设计 与加工。
➢ 5.1 管桁架结构基本知识
• 3、按桁架的外形分类 • 直线型与曲线型管桁架结构
弧线型倒三角管桁架
图5-1 桁架形式 （a）、（b）、（c）三角形桁架；（d）、（e）梯形桁架；（f）、（g）平行弦桁架； （h）拱形桁架；（a）芬克式腹杆；（b）（d）（f）人字式腹杆；（c）（h）豪式腹杆；
结构体系篇桁架结构讲义
•第二节 桁架的特点和形式
• •（一）、桁架结构的组成 • 桁架多应用于受弯构件，在外荷载的作用下，简支桁架 所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架 结构具有与简支梁完全不同的受力性能。 • 简支梁在竖向均布荷载作用下，沿梁轴线的弯矩和剪力 的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。
同一标高。 在力学上可简化为铰接支座。 当跨度较小时，把屋架直接搁置在墙、柱或圈梁上；跨度
较大时，应采取专门的构造措施。
（四）屋架结构的支撑 包括：屋架之间的垂直支撑、水平系杆、设置在上、下
弦平面内的横向支撑、下弦平面内的纵向水平支撑。 作用：保证屋架在使用和安装时的侧向稳定性，增强屋
盖的整体刚度，增强排架的空间工作性能。
结构体系篇桁架结构讲 义
2024年2月5日星期一
第一节 概述
•桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的 格构式结构。
•（桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种 平面结构单元。）
桁架一般由上弦杆、腹杆（竖杆和斜腹杆）组成。
桁架结构受力合理，计算简单，施工方便，适应性强 ，对支座没有横向推力，因此在工程中得到广泛的应 用。
•（三）钢屋架
• 三角形屋架：
•
用于屋面坡度较大的屋盖结构
中。内力变化较大，弦杆内力在支
座处最大，在跨中最小，材料强度
不能充分发挥作用。一般用于中小
跨度的轻屋盖结构。
•
芬克式屋架，腹杆受力合理，
长杆受拉，短杆受压，可分为两榀
小屋架制作，现场安装，施工方便
。
梯形屋架 用于屋面坡度较小的屋盖中
，受力性能比三角形屋架优 越，适用于较大跨度或荷载 的工业厂房。 用于无檩体系屋盖，屋面材 料大多用大型屋面板。
钢结构空间钢管桁架结构简介
钢结构空间钢管桁架结构简介空间钢管桁架结构体系是大跨空间结构当中的有大一个重要成员。
郑州大学新校区体育馆由三组环向桁架、三组径向桁架和三组撑杆为主要构件组成，外环、外部径向桁架与中环构成结构核心的主要受力骨架，通过封闭外环的设计，使其形成一个受拉的环箍，限制了外部径向预应力桁架滑动支座端的径向位移，从而减小了整个径向结构的竖向挠度，在此满足规范要求的同时，使结构用钢量达到最佳经济指标。
该屋盖平面的投影为轴对称的花瓣形，在半径约7m和15m及外围处设置三道封闭的环桁架，沿径向设置24道空间桁架，并以环桁架为分界沿转轴修整方向错开布置，径向桁架被划分为外、中、内三部分。
整个结构外观简洁，轻逸，受力合理，传力直观，整体性能好。
对它进行探索有助于了解结构性能，指导设计施工，并为并不相同结构的应用提供结构依据。
1管桁架结构概述近年来，钢管结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益愈来愈广泛，结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，如宝钢三期工程中采用方管桁架，吉林滑冰练习馆、齐齐哈尔冰雪展览馆、上海“东方明珠”电视塔微观和长春南岭万人体育馆均采用方钢管作为主要结构构件，广州体育馆屋盖采用了方钢管和圆钢管，上海虹口体育场采用圆钢管作为屋面承力体系，成都双流机场屋盖采用了圆钢管作为主要受力构件。
在公共建筑领域，钢管结构中独特的结构形式层出不穷，如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶钟楼；单层大的空间建筑领域，除了在超级市场、货栈和仓库中继续广泛应用外，还出现了一些超大型结构，如澳洲章楦机场机库，大阪国际机场候机厅；另外还有轻型大跨结构，如人行天桥和起重机结构；其他特殊用途的结构，如固定式桅杆和航天发射架等。
2001年建成的建筑面积7250的北京植物园展览温室采用是国内首次采用相贯节点的切线钢管桁架结构。
钢结构用材为16Mn，钢管最大规格为299mmx12mm，钢结构总吨位720t。
单层圆管桁架结构(钢构棚)
单层圆管桁架结构（钢构棚）1、结构材料（1）主次桁架及支座钢板材质均采用Q235，其质量标准应符合现行质量标准《碳素结构钢》（GB700）的规定；（2）主次桁架的弦杆采用热轧无缝钢管，腹杆，支撑可选用直缝钢管，支撑构件、檩条等材质均采用Q235B。
（3）焊接材料手工焊：钢号Q235埋弧白动焊：钢号Q2352、制作与安装（1）钢结构的制作与安装应符合《钢结构施工及验收规范》（GB50205-2001）中的有关规定。
（2）焊接质量的检验等级构件主材的工厂拼接熔渣焊缝及工地拼装接口的溶透焊缝，接二级焊缝检验，角焊缝及非溶透焊缝按三级焊缝检验。
（3）钢管相贯接口的焊缝：钢管相贯焊缝全部为角焊缝，焊接形式应符合设计或相关规范要求。
（4）桁杆主弦杆的拼接应避免在同一断面上发生，主弦杆的拼接焊缝形式应符合设计和相关规范要求。
（5）所有桁架应分段制作，工厂进行严格的预拼装。
在工地整体拼装焊接应经供量检验（包括拼装接口焊缝检验）合格后进行整体吊装。
（6）构件堆板，存放、运输过程中，应采取措施防止构件弯曲变形。
（7）钢桁架在安装，拼接时，应注意保证施工过程中的整体稳定性和安全，必要时可设置临时支撑。
（8）结构外形尺寸偏差：平面桁架长度：±L2000 不大于15mm 钢结构校准支座位置温度：17.5℃。
（9）钢构件下料前必须进行尺寸放样。
（10）建筑物轮廓的彩钢板包边，制作大样图及颜色需经业主和设计单位认可后方可下料制作。
屋面彩钢板及内衬板施工时，施工单位应采取合理的施工方案，确保施工安全和施工质量。
3、结构防腐及防火做法（1）构件制作完毕进行表面喷砂（丸）除锈处理，防锈等级为Sa2.5级；构件表面涂装防锈底漆两度，白灰色（或甲方定）面漆两度，油漆种类为醇酸漆或甲方自定，钢结构与砼结合面免做油漆，钢结构在使用过程中，应定期进行油漆维护。
（2）根据《建筑设计防火规范》（GB50018-2002）本工程可采用裸露的金属结构。
管桁架结构制作与安装施工工艺
钢管桁架结构制作与安装施工工艺1 一般规定1.1 适用范围本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。
1.2 编制依据的标准与规范优质碳素结构钢GB／T699—1999普通碳素结构钢GB／T700—1998低合金高强度结构钢GB／T1591—1994一般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997铸件尺寸差GB 6414—86结构用冷弯空心型钢GB／T6728—1986铸钢件超声探伤方法及质量评级方法GB 7233—87焊接结构用碳素钢铸件GB／T7659—1987结构用无缝管GB／T8162—1999铸件重量公差GB／T11351—89直缝焊管GB／T13793—1992结构用不锈钢无缝钢管GB／T14975—1994钢结构工程施工质量验收规范GB 50205—2001建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300—2001建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81—2002合金钢铸件JB／ZQ4297—1986铸件质量分等通则JB／JQ82001—901.3 材料要求管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢，除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求，还必须符合下述规定：1管材1) 材质：必须符合《优质碳素结构钢》GB／T699—1999、《普通碳素结构钢》GB／T700—1998、《低合金高强度结构钢》GB／T1591—1994和《结构用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994的规定；2) 型材规格尺寸及其允许偏差：矩管必须符合《结构用冷弯空心型钢》GB／T6728—1986标准规定，无缝钢管必须符合《结构用无缝管》GB／T8162—1999标准规定，焊管必须符合《直缝焊管》GB ／T13793—1992标准规定，不锈钢无缝钢管必须符合《结构用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994标准规定。
2 板材1) 材质：必须符合《普通碳素结构钢》GB／T700—1998和《低合金高强度结构钢》GB／T1591—1994标准的规定；2) 规格尺寸和允许偏差：必须符合《碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB／T3274—1988和《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB／T709—1988标准规定。
(完整word版)桁架结构体系..
桁架结构体系在本小节中我们要给大家介绍桁架结构体系的组成、优缺点及适用范围；桁架结构体系的合理布置原则及及受力特点。
桁架结构组成:一般由竖杆，水平杆和斜杆组成（图1-23）。
图1－23 桁架结构在房屋建筑中，桁架常用来作为屋盖承重结构，这时常称为屋架。
用于屋盖的桁架体系有两类：（1）平面桁架，用于平面屋架；（2）空间桁架，用于空间网架。
这两类桁架的共同特点是它们都由一系列只受同向拉力或压力的杆件连接而成。
作为桁架结构的整体来说，它们在荷载作用下受弯、受剪；但作为桁架结构中的杆件来说，只承受轴向力，不承受弯矩、剪力和扭矩。
桁架结构的最大特点是，把整体受弯转化为局部构件的受压或受拉，从而有效地发挥出材料的潜力并增大结构的跨度。
桁架结构受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，对支座没有横向推力，因而在结构工程中得到了广泛的应用。
屋架的主要缺点是结构高度大，侧向刚度小。
结构高度大，增加了屋面及围护墙的用料，同时也增加了采暖、通风、采光等设备的负荷，并给音响控制带来困难。
侧向刚度小，对于钢屋架特别明显，受压的上弦平面外稳定性差，也难以抵抗房屋纵向的侧向力，这就需要设置支撑。
桁架是较大跨度建筑的屋盖中常用的结构型式之一。
在一般情况下，当房屋的跨度大于18m时，屋盖结构采用桁架比梁经济。
屋架按其所采用的材料区分，有钢屋架、木屋架、钢木屋架和钢筋混凝土屋架等。
钢筋混凝土屋架当其下弦采用预应力钢筋时，称为预应力钢筋混凝土屋架。
目前，我国预应力钢筋混凝土屋架的跨度已做到60多米，钢屋架的跨度已做到70多米。
一、桁架结构的型式与受力特点屋架结构的型式很多:（1）按屋架外形的不同，有三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线型屋架、平行弦屋架等。
（2）根据结构受力的特点及材料性能的不同，也可采用桥式屋架、无斜腹杆屋架或刚接桁架、立体桁架等。
我国常用的屋架有三角形、矩形、梯形、拱形和无斜腹杆屋架等多种型式，见图1-24。
图1-24常用的屋架型式（a）三角形屋架（b）平行弦屋架（矩形）（c）梯形屋架（再分式）（d）拱形屋架（e）下撑式屋架（f）无斜腹杆屋架尽管桁架结构中以轴力为主，其构件的受力状态比梁的结构合理，但在桁架结构各杆件单元中，内力的分布是不均匀的。
管桁架结构-3-3
上午10时8分
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④按滑移时外力作用方向可分为牵引法和顶推法两 类。牵引法即将钢丝绳绑扎于管桁架前方，用卷扬 机或手扳葫芦拉动钢丝绳，牵引管桁架前进，作用 点受拉力。顶推法即用千斤顶顶推管桁架后方，使 管桁架前进，作用点受压力。
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项目3 钢管桁架的施工安装
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3）高空滑移法适用范围 a.高空滑移法可用于矩形、多边形、梯形、圆形、环形 等建筑平面。 b.支承情况可为周边简支，或点支承与周边支承相结合 等情况。 c.当建筑平面为矩形时，滑轨可设在两边圈梁上，实行 两点牵引。 d.当跨度较大时，可在中间增设滑轨，实行三点或四点 牵引，这时管桁架不会因单榀受力导致挠度过大（需对 单榀管桁架进行自重作用下的强度、挠度和整体稳定进 行计算），但需保持各点牵引同步。另外，也可采取加 反梁办法解决。
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项目3 钢管桁架的施工安装
②滑道安装：由于滑道较长， 现场施工时需对滑道进行拼接， 拼焊采用剖口焊，焊接后需对 焊逢处用磨光机打磨平整，滑 道的节点一般可按图3.98所示 设置：
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项目3 钢管桁架的施工安装来自④牵引设备选择：可根据单个设备牵引力和设动滑轮组数 选择牵引用卷扬机或顶推用千斤顶。
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滑移安装管桁架结构工程施工实例见图。
1-天沟梁； 2-管桁架； 3-拖车架； 4-分段吊装 单元； 5-系杆；6-起重机吊钩； 7-牵引绳； 8-反力架； 9-牵引滑轮组； 10-卷扬机； 11 -脚手架； 12 -次桁架 图 3.96 滑移安装管桁架结构工程施工实例
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4)吊装验算 吊装验算一般将管桁架CAD模型导入MIDAS、 SAP2000或3D3S等软件进行验算，某管桁架吊装验算 如图3.77所示。
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项目3 钢管桁架的施工安装
• 4)支承架验算 • 支承架可采用脚手架钢管搭设、使用角钢焊接塔架或使用 塔吊标准节。
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待桁架梁弦杆与下部结构相贯节点达到设计标高后。 先将桁架梁弦杆与下部结构点焊连接，待两端标高及整 榀桁架垂直度等空间位置确定后。进行焊接固定。再安 装连接桁架梁之间支撑桁架杆件，所有构件安装焊接完 成后对吊点进行卸载，并缓缓摘钩。
焊接方法 焊接顺序
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项目3 钢管桁架的施工安装
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吊装第一步：把环桁架单元在地面上拼装成整体，采用履 带吊吊装到安装位置处，同时在桁架的下弦球位置处设置临 时支撑点，待环桁架定位稳定后，采用汽车吊把环桁架的斜 杆补上，并焊接牢固。
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第二步
第三步
第四步
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3.3.2.1管桁架主结构安装 1、管桁架吊装施工 1)吊装设备选用 管桁架吊装一般至少选择1台履带吊和一台汽车配合进 行管桁架地面拼装、设备转运及吊装主桁架。吊装设 备额定起重量要综合考虑施工现场具体条件、吊装半 径、管桁架自重和吊装位置具体选定。
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《钢结构工程施工》教学课件
学习单元3 管桁架结构工程施工
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回顾： 1.管桁架拼装顺序
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3.3.2管桁架结构安装
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管桁架结构现场安装的主要顺序为：
轴线复测→钢立柱安装（若有）→钢柱间水平支撑 安装（若有）→钢结构桁架的吊装→桁架支座相贯 焊接→水平系杆的焊接。
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2）吊点的选择 原则：选择在是桁架所受弯矩最大值最小的位置。 桁架吊装时，吊点不得少于4个。每台吊车绑扎点一 般选取在距离吊装单元端部1／4长位置。
3）埋件的埋设 埋件的埋设要保证精度，首先测设好埋件位置的控制 线及标高线，并采取加钢筋将埋件锚杆与钢筋混凝土 主筋焊接牢固的固定措施，防止在浇灌、振捣混凝土 时产生移动变形。
(a)脚手架支承架 建筑工程技术学院
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(b)塔吊标准节支承架
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(c) 角钢焊接塔架 支承架
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6)管桁架吊装 吊装前采用悬吊钢尺加水准仪法将标高引测到下部结 构上，以此来控制桁架与下部结构相贯各点的标高。 吊装前应在两头用溜绳控制，钢桁架梁缓缓起吊后注 意安装方向，以防碰撞下部结构然后缓缓落下就位。
第五步
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第六步
第七步
吊装第七步：整个椭圆的环桁架封闭后，开始有主席台位置 处吊装第一榀主桁架，采用履带吊在场外进行分段吊装，中 间对接点采用塔吊标准节支撑。
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项目3 钢管桁架的施工安装
第八步
第九步
吊装第八步：当第一榀主桁架吊装完成后，开始吊装第二 榀主桁架，此桁架由于在会议室上面，吊装半径较大，采 用汽车吊场内吊装，把桁架分成4段，分段进行吊装。同时 用次桁架把第一榀主桁架和第二榀主桁架连接成整体。 吊装第九步：同样吊装方法吊装主场地上面的两榀主桁架 ，同时用次桁架把主桁架连接成整体。
以上同样的吊装方法吊装剩余主桁架，并 用次桁架连接成整体。 吊装第十三步：整个吊装完成，汽车吊在GHJ5和GHJ4之 间收臂，同时退出场内。然后对辅助安装的特定标准节支承 架同时卸载，完成管桁架主构件安装。
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第十步
第十一步
吊装第十步：待两边的主桁架全部吊装完成后，整个环桁架和 主桁架连接成一个整体，开始吊装中间部位第五榀主桁架，这 些中间桁架分成两段，先吊装第一段，用塔吊标准节进行支撑 ，同时用次桁架和已吊装主桁架连接成整体。 吊装第十一步：吊装第五榀主桁架的另一段，同样在地面上拼 装成整体，采用空中对接，对接点同样塔吊标准节进行支撑。
• 吊装实例 管桁架吊装一般采取履带吊和汽车吊配合吊装，履带吊吊 装拼装好的管桁架单元，汽车吊吊装杆件进行管桁架单元 的连接。
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项目3 钢管桁架的施工安装
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