钢结构桁架实验
钢结构桁架梁制作流程的研究
１ 钢 结构 桁 架梁 制作 工艺 难点
钢 结构桁架梁 的设计和 制作工艺流程复杂 ， 其 中涉及 到许多技术难 点。具体而言 ， 钢结构桁架梁制作工艺难点包括： （ １ ） 上下两种弦杆之 间的弯度很难被控制 。只有 严格控制弦杆的弯 曲程度， 才能保证整个结构的形状符合要求。 （ ２ ） 钢 结构桁架梁各部位 的支柱 并不完全对称 ， 因此 ， 出现圆弧形状 时， 每个 圆弧结构 的过 渡端点也不相 同。 同时， 节点腹板有 着不 同的规 格， 数 量较 多， 这就需要我们采取技 术措 施 ， 来确保 同种类 的节 点腹板可 以实现 互换。过渡的端点在和支柱对接时 ， 需要保持平稳， 防止折线的出 现， 这 样才 能实现钢 结构桁 架梁 的整体美观 。 （ ３ ） 由于钢结构桁架梁和钢柱 的相 连部位是用现场螺栓对接在 一起 的， 因此 ， 我们 应当确保桁 架梁上弦和 下弦之 间的螺 栓群和钢 柱头部 的 螺栓群存在一 定的偏 差角度 。 为 了寻找上述技 术难题 的解 决方案 ， 我 们采用 了新式技 术， 制 定了 套工艺流程 。具体而言， 首先要对设计图纸进 行审阅， 按照一定的比例 来设置 出结构模型 ， 查找 出设 计方面 的不科 学之处 ， 以及无法 实现 的制 作步骤 ， 并主动 和设计人 员取 得联系 ； 在解 决 了图纸方 面的疑难 问题之 后， 需要对钢 结构桁 架梁进行更深层次 的设计 。要依据样式 图来绘制各 种零部件 的分解形状 ， 以及节点的加工制作形状 。为 了确保焊接之后各 种配件长度适宜 ， 在配置 原料时， 应当将焊接工作 的收缩范围考虑进去 。 在完成 了进一步 的设 计之后 ， 要 编制详细 的工艺施工流程 ， 包括对 焊接 等级进行 评价 ， 以及选 择合适 的加工设施 ， 以便确保配 件的尺寸 和外形
桁架结构施工工程实例(3篇)
第1篇一、工程概况本项目为某大型体育场馆，位于我国某城市。
建筑占地面积约40,000平方米，建筑面积约30,000平方米。
建筑主体采用钢结构，桁架结构体系，屋盖采用球面网壳结构。
本工程结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度为8度，场地类别为II 类。
二、桁架结构设计1. 桁架类型：本工程桁架结构采用单层平面桁架，弦杆采用焊接H型钢，腹杆采用焊接钢管。
2. 桁架间距：桁架间距为6米，桁架高度为4米。
3. 桁架跨度：屋盖跨度为150米，桁架长度为75米。
4. 桁架连接：桁架采用焊接连接，弦杆与腹杆采用高强螺栓连接。
三、桁架结构施工1. 施工准备（1）施工图纸审核：施工前，组织技术人员对施工图纸进行全面审核，确保设计合理、施工可行。
（2）施工方案编制：根据设计图纸，结合现场实际情况，编制详细的施工方案。
（3）材料设备准备：根据施工方案，准备所需材料、设备，确保材料质量合格，设备性能良好。
2. 施工过程（1）基础施工：根据设计要求，进行基础施工，确保基础承载力满足桁架结构要求。
（2）柱子施工：按照设计要求，进行柱子施工，确保柱子垂直度、水平度满足要求。
（3）桁架制作：在工厂内，根据设计图纸，进行桁架制作。
桁架制作完成后，进行质量检验，确保桁架质量符合要求。
（4）桁架运输：将制作完成的桁架运输至施工现场。
（5）桁架吊装：采用塔吊进行桁架吊装。
吊装前，对塔吊进行严格检查，确保吊装安全。
吊装过程中，严格按照施工方案进行，确保桁架位置准确。
（6）桁架焊接：桁架吊装到位后，进行桁架焊接。
焊接过程中，严格控制焊接质量，确保桁架结构稳定性。
（7）桁架连接：桁架焊接完成后，进行桁架连接。
连接过程中，确保连接牢固，满足设计要求。
3. 施工质量控制（1）严格控制材料质量，确保材料合格。
（2）加强施工过程控制，确保施工质量。
（3）对关键工序进行检验，确保施工质量符合要求。
四、施工总结1. 本工程桁架结构施工过程中，严格按照设计要求、施工方案进行，确保施工质量。
钢结构平行桁架课程设计
钢结构平行桁架课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握钢结构平行桁架的基本概念、分类和特点；2. 使学生了解钢结构平行桁架的受力性能、设计原则及计算方法；3. 引导学生掌握钢结构平行桁架施工图的识读与绘制。
技能目标：1. 培养学生运用力学原理分析钢结构平行桁架受力的能力；2. 提高学生根据实际情况设计钢结构平行桁架的计算方案和施工图纸的能力；3. 培养学生动手实践、团队协作完成平行桁架模型制作的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对钢结构工程产生兴趣，提高对建筑行业的认识和尊重；2. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立安全、质量意识；3. 引导学生关注钢结构平行桁架在实际工程中的应用，增强学生社会责任感。
课程性质：本课程为专业实践课程，旨在帮助学生将理论知识与实际工程相结合，提高学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点：高年级学生，已具备一定的力学、结构设计基础，具有较强的自学能力和动手能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的主体地位，鼓励学生参与讨论、实践，提高学生的专业素养和综合能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
1. 钢结构平行桁架基本概念：讲解平行桁架的定义、分类及特点，结合教材相关章节，使学生建立平行桁架的基本认识。
- 教材章节：第二章 桁架结构概述2. 钢结构平行桁架受力分析：介绍平行桁架的受力原理，教授分析方法，使学生能够运用力学知识进行桁架受力分析。
- 教材章节：第三章 桁架结构受力分析3. 钢结构平行桁架设计原则及计算方法：讲解设计原则，教授计算方法，培养学生具备平行桁架设计计算的能力。
- 教材章节：第四章 桁架结构设计及计算4. 钢结构平行桁架施工图绘制：教授施工图的识读与绘制方法，提高学生绘制平行桁架施工图的能力。
- 教材章节：第五章 桁架结构施工图绘制5. 钢结构平行桁架模型制作：组织学生进行平行桁架模型制作，培养动手实践和团队协作能力。
桁架结构工程实例解析
上海大剧院——空间要求（中剧场）
中剧场座落 在大剧院一楼， 观众厅分为三层， 装饰华丽，座椅 舒适豪华，可容 纳600多名观众， 适合召开各种会 议及小型文艺演 出。
上海大剧院——空间要求（小剧场）
小剧场位于大剧 院五楼，面积约400平 方米，场内座椅可收 缩贮存，可根据需要 单面，二面，三面， 四面多方位灵活安排， 最多可容纳300人，舞 台亦可随意组合。除 小型演出、时装表演 外，使用其所配备的 投影，幻灯设备还可 召开各种会议及产品 展示。
上海大剧院——空间要求（舞台） 上海大剧院拥有目前国际上 容纳面积最大、动作变换最 多的舞台设备。舞台占地面 积为1700平方米，可分为主 舞台、后舞台、左右两个侧 舞台等四大部分。主舞台有 728平方米，后舞台面积为 360平方米，左右两侧舞台 面积各为270平方米，整体 尺寸是亚洲最大的。主舞台 提升机分成6块，可上升至 +3.6米（第一块可上升至1 米），可下降至-3.6米（第 一块可降至-6.8米），最大 地板倾斜角度10度。提升机 升降速度从1.8米-18米/分可 调。左右侧舞台小车各分成 4块，可分别移动至主舞台 位置。
上海大剧院——空间要求（大剧场） 大剧院大剧场 共设1800座，分三 层看台，每层看台 间的比例按视觉， 听觉各结构的和谐 而确定，称为“法国 式”结构。其中正厅 1100座， 二层300 座，三层400座。座 位的配置符合国际 第一流剧院的优级 配置，使全部观众 尽量靠近舞台，从 多样化的三维角度 观赏演出。其中正 厅座位从前排至后 排坡高达5米，令视 线大为扩展，这种 安排也符合矩形观 众厅的音响要求。
上海大剧院——造型
大剧院向天空展 开的屋顶如神来之笔， 承接来自宇宙和人类 的恩泽与智慧，以纯 洁、美丽、富于诗意 的体貌和精神，热烈 地拥抱蓝天，拥抱世 界文化之精华。其建 筑风格新颖别致， 融汇了东西方的文化 韵味。白色弧形拱顶 和具有光感的玻璃幕 墙有机结合，在灯光 的烘托下，宛如一个 水晶般的宫殿。 上 海大剧院采用国际先 进的点式拉索玻璃幕 墙，减小构件尺寸， 使整个剧院建筑清澈 透明，充满活力和梦 幻色彩。
钢结构桁架制作及安装方案
钢结构桁架制作及安装方案1. 概述本文档旨在提供钢结构桁架制作及安装方案。
钢结构桁架是一种常用于建筑物和桥梁的支撑结构，其优势在于强度高、重量轻、施工快速等特点。
2. 制作过程钢结构桁架的制作过程如下：1. 设计：根据所需的支撑结构形状和要求，进行详细设计，并确定所需的钢材种类和尺寸。
2. 加工：将所需的钢材送至加工厂，进行切割、焊接等加工工艺，制作出桁架的各个构件。
3. 质检：对制作好的钢结构桁架构件进行质量检验，确保其符合设计要求和相关标准要求。
4. 表面处理：对钢结构桁架进行喷涂防腐处理，以保护其表面不受外界腐蚀影响。
5. 组装：将各个构件按照设计图纸进行组装，形成完整的钢结构桁架。
3. 安装方案钢结构桁架的安装方案如下：1. 盖板安装：首先安装桁架的顶部和底部盖板，确保其与桁架构件完全接触，防止出现松动情况。
2. 桁架安装：将各个桁架构件按照设计要求进行安装，使用螺栓和焊接等方式将其固定在位。
3. 连接件安装：将各个桁架之间的连接件进行安装，确保连接牢固，使得整个桁架结构能够承受预期的荷载。
4. 螺栓检验：对已安装的螺栓进行检验，确保其紧固程度和质量满足要求，无松动和缺陷。
4. 安全措施在钢结构桁架制作及安装过程中，需要注意以下安全措施：1. 工人安全：提供足够的安全防护设备，并进行安全培训，确保工人的人身安全。
2. 施工现场安全：确保施工现场的周围环境清理整洁，以避免意外发生。
3. 资材安全：对使用的钢材进行质量检验，确保其质量达标，杜绝使用次品材料。
5. 结论本文档提供了钢结构桁架制作及安装方案的概述，包括制作过程、安装方案和安全措施。
通过严格按照方案操作，能够确保钢结构桁架的质量和安全性。
结构力学钢桁架实验实践
结构力学钢桁架实验实践吴俊;贾程【摘要】This paper mainly introduces a kind of fixed steel truss mechanical experiment system based on the basic principle and function of the experiment teaching. This test system can achieve a variety of structural mechanical load test program,and the accuracy of the simplified princi-ple of the structural calculation model of multiple structural mechanics is verified by experiments. It provides students with an ideal tool for the study and practice,but also for the experimental teaching provides a reliable platform.%主要介绍了一种基于实验教学基本原理和功能开发的固定式钢桁架力学实验系统，实现了多种加载方案的结构力学实验，并通过实验完成了对多种结构力学桁架结构计算模型的简化原理的准确性验证，为学生提供了一个理想的学习实践工具，也为实验教学提供了一个可靠的平台。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)028【总页数】3页(P46-48)【关键词】钢桁架;固定式力学装置;实验教学【作者】吴俊;贾程【作者单位】苏州科技学院土木工程学院，江苏苏州 215011;盐城工学院土木工程学院，江苏盐城 224051【正文语种】中文【中图分类】G642.0结构力学[1]作为土木工程专业高等教育的重要组成部分，对于高素质人才的培养有着承前启后的作用。
桁架结构工程实例
上海大剧院——空间要求（大剧场） 大剧院大剧场 共设1800座，分三 层看台，每层看台 间的比例按视觉， 听觉各结构的和谐 而确定，称为“法国 式”结构。其中正厅 1100座， 二层300 座，三层400座。座 位的配置符合国际 第一流剧院的优级 配置，使全部观众 尽量靠近舞台，从 多样化的三维角度 观赏演出。其中正 厅座位从前排至后 排坡高达5米，令视 线大为扩展，这种 安排也符合矩形观 众厅的音响要求。
上海大剧院——造型
大剧院向天空展 开的屋顶如神来之笔， 承接来自宇宙和人类 的恩泽与智慧，以纯 洁、美丽、富于诗意 的体貌和精神，热烈 地拥抱蓝天，拥抱世 界文化之精华。其建 筑风格新颖别致， 融汇了东西方的文化 韵味。白色弧形拱顶 和具有光感的玻璃幕 墙有机结合，在灯光 的烘托下，宛如一个 水晶般的宫殿。 上 海大剧院采用国际先 进的点式拉索玻璃幕 墙，减小构件尺寸， 使整个剧院建筑清澈 透明，充满活力和梦 幻色彩。
上海大剧院——功能
上海大剧院是以观演为主要功能的公共建筑，包括 演出、餐厅、咖啡厅、画廊以及地下车库组成。运用高 科技手段与新材料营造自身形象，体现了四个世纪以来 剧院建设的成就，并将载入中国传统文明和建筑文化史 册。
上海大剧院——平面布局
建筑平面采用中国建筑的传 统布局手法，环绕的观众厅和舞 台组成“井”字形划分。前部布置宽 畅、华丽的大厅，后部为表演及 专业技术活动场地，大剧院包含 1800座大剧场，600座及300座中、 小剧场，可进行歌剧、芭蕾、交 响乐等各种演出。
上海大剧院——结构形式及特点
上海大剧院——结构形式及特点
大剧院钢屋盖既是覆盖整个大剧院下部结构（包括 观众厅、主舞台、侧台等）的屋顶，又是一承重结构， 别具一格地发挥着双重功能。为了达到建筑与结构的完 美统一，结合本工程的建筑特点，采用了巨型框架这一
桁架结构分析与实例
空间桁架（立体桁架）
平面桁架结构虽然有很好的平面力学性能，但其平 面外刚度很小。为保证结构的整体性，必须要设置 各类支撑。支撑结构布置需要消耗很多材料，且常 常以长细比等构造要求控制，材料强度得不到充分 的发挥。
空间桁架结构能很好地避免上述缺点。
51
空间桁架结构
倒三角空间桁架 曲线梁
于节点上。
19
屋架的形式
按外形不同分类 三角形屋架 梯形屋架 抛物线屋架 折线形屋架 平行弦屋架
20
屋架的形式
-2.5
-2.5 +3.54
-2.5 +2.12
-2.5 +0.71
0
0
1 +2.5
1 +4.0
1
1
1
+1 -0.5
+1 -1.5
三角形桁架
-5.15
-4.75 0
-4.53 0
+1
成功使用了由Camille
Polonceau发明的Polonceau桁
架。它证实了建筑技术的飞跃源
于新材料的运用：铁、玻璃、波
纹金属薄片材料。
11
桁架的演变历史
采用了由Fife－Lille发明的 预制桁架构件的连接装配 方法
采用了当时非常先进的铰接支座
巴黎的Galer des Machines
12
武昌火车站月台
52
刚接桁架
刚接桁架没有斜腹杆，仅有竖腹杆，为了使 结构构成几何不变体系，必须采用刚节点。
53
刚接桁架
刚接月牙形屋架
上海大剧院
54
刚接桁架
上海大剧院
55
桁架结构的选型
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1
简支钢桁架静载非破坏性实验
一、实验目的
1.掌握结构静载试验常用仪器、设备使用方法,并了解其主要性能指标。
2．通过对桁架节点位移、杆件内力的测量对桁架结构的工作性能及计算理
论作出评判，深刻理解对称荷载、对称性等知识点。
3.了解结构静载试验的试验方案、方法设计。
4．掌握试验数据的整理、分析和表达方法。
二、实验设备和仪器
1.试件——钢桁架、跨度3m，杆件采用双∠40×4等边角钢，如下图1-1所示；
2.加载设备：千斤顶，压力传感器；
3.静态电阻应变仪；
4.位移计及支架；
图1-1 桁架几何尺寸图
三、实验重点
本实验的重点和难点主要有以下几方面的内容:
1、桁架的工作特性:在结点荷载作用下桁架各杆件呈二力杆特性，具体地说
是上弦为压杆，在应变特性上表现为负应变(压应变) ，下弦杆为拉杆在应变特
性上表现为正应变(拉应变) ，腹杆中有拉杆、压杆、零杆(要特别注意其前提:
在结点荷载作用下，这点在误差分析中很重要)。
2、桁架计算理论:节点法和截面法。
2
3、时效作用对实验结果的影响:钢结构在某级荷载作用下其变形充分发展一
般需要两个小时，但是由于时间关系学生在实验课上不可能按两小时加一次荷
载，这也是产生误差的主要原因。
4、加载—卸载分析:对加载到某级荷载与卸载到同一级荷载的杆件应变和结
点的挠度进行对比分析、总结，可以发现规律，分析原因。
5、实验数据的采集、分析、整理与表达:采集的方法，要点;实验数据的定
性分析与定量分析相结合;实验数据的整理应优先采用表格表达方式;实验数据
的表达一般采用图、表(记录表格、计算表格、结果表格) 、数学函数表达式。
四、实验方案
桁架实验一般多采用垂直加荷方式，桁架实验支座的构造可以采用梁实验的
支承方法，支承中心线的位置尽可能准确，其偏差对桁架端结点的局部受力影响
较大，故应严格控制。
图1钢结构桁架实验示意图
3
桁架的实验荷载不能与设计荷载相符合时，亦可采用等效荷载代换，但应验
算，使主要受力构件或部位的内力接近设计情况，还应注意荷载改变后可能引起
的局部影响，防止产生局部破坏。
观测项目一般有节点挠度和转角、杆件内力等。测量挠度，可采用位移计，
测点一般布置于下弦结点。杆件内力测量，可用电阻应变片，其安装位置随杆件
受力条件和测量要求而定。
五、实验步骤
具体实验步骤如下：
（1）考察实验场地及仪器设备，准备实验方案与实验方法；画记录表和记
录图,进入实验室进行实验。
（2）检查试件和实验装置，架位移计，要求垂直对准；先按单点加载方案
安装杠杆加载装置。（电阻应变片已预先贴好）。
（3）预加载实验（5KN荷载）。检查装置试件和仪表工作是否正常，发现问
题及时排除。然后卸预载。
（4）作好记录准备,读仪表初值并记录初值。
（5）正式实验。加载制度：5级加载，每级5KN，满载后分级卸载，加卸载
每级停歇时间5分钟，停歇的中间读数并记录。读数应尽可能保证同时性。
（6）正式实验可重复两次。实验共进行两个循环，排除所测读数的偶然性。
预载的目的为：消除节点和结合部位的间隙，使结构进入正常工作状态；检
查全部实验装置的可靠性；检查全部观测仪表的工作是否正常；检查现场的组织
工作和人员的工作情况。然后卸载，及时排除发现的问题。预载过程中要注意观
察应变及挠度测试仪表的读数是否发生变化，变化情况是否正常。然后开始正式
加载及测量，采用分级等量的荷载进行加荷，每加一级荷载之后稳载5分钟，然
后读取应变及挠度数据，记录。
五、注意事项
桁架实验由于荷载点高，加荷载过程中要特别注意安全，以防损坏仪器设备
和造成人身伤害。
4
本实验采用缩尺钢桁架作非破损检验，以达到熟悉的目的。杆件应变测量点
设置在杆件的中间区段，为消除自重弯矩的影响，电阻应变片均安装在截面的重
心线上。挠度测点均布置在桁架下弦结点上，同时支座处尚应装置位移计测量沉
降值（及侧移值）。
5
附件
桁架各杆件实验内力分析
根据弹性理论（虎克定理）、杆件的实测截面面积F、弹性模量E和实测应
变值列表计算杆件内力并与理论值进行比较，或进行应变的理论值与实测值
进行比较。
根据单位荷载作用图进行应变的理论值计算（见下表）
表1：5Kn荷载作用下杆件应变理论值计算表（与应变试验值比较）（με）
计算Ni 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
E（Gpa）
Ni理
Ai（mm2）
εi理=Ni
理/EAi
表2：理论值与实测值对比（应变结果表）（με）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ……21
理论
实测
理论
实测
理论
实测
理论
实测
理论
实测
卸载
理论
实测