桁架结构中的钢桁架

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桁架结构

桁架结构

2.三角形桁架的高度自跨中最大处向支座节点最小处呈线 性变化,而弯矩的变化自跨中向支座呈抛物线变化,弯矩的减 小速度比桁架高度 的减小速度慢,故上、 下弦杆内力在跨中节 间最小,而在靠近支 座处最大。可见,三 角形桁架的杆件内力 也是不均匀的。
3.拱形屋架是最理想的桁架形式。因桁架高度的变化与外 荷载所产生的弯矩图完全一致,使上、下弦杆各节间轴力也 完全相等。可见,它的杆件内力大致均匀,从力学角度看, 它的形状与简支 梁的弯矩图形相 似,其形状符合 受荷后的内力变 化规律。
钢筋混凝土-钢组合屋架
上弦杆采用刚劲混凝土,下弦杆采用型钢。充分利用两种 材料的特性。屋架在荷载作用下,上弦主要承受压力,有时 还承受弯矩,下弦承受拉力。组合屋架的自重轻,节省材料, 常用跨度为9~18m。
常用组合屋架:折线形屋架,下撑式五角星屋架以及三铰,两铰屋架等。
木屋架
一般为三角形屋架, 内力支座处大而跨中小。 适用于跨度在18米以内 的建筑中。
二,桁架结构外形与内力的关系
桁架是有杆件组成的格构体系,其结点一般假定为铰结点, 当荷载作用在结点上时,桁架的杆件内力与桁架的外形有着 密切的关系。下面介绍几种不同外形桁架的杆件内力情况: 1.平行弦屋架为等高度, 沿跨度方向各腹杆的轴力变 化与剪力图一致,跨中小而 支座处大,其值变化较大。 弦杆跨中节间轴力大、靠 近支座处轴力较小或为零。 可见,内力是不均匀的。
五,建筑实例-国家大剧院:源自国家大剧院壳体钢结构主要由148榀沿椭球面均匀垂直布置 的平面桁架、11840根水平 布置的环向系杆、对称布置 的四块平面斜撑及顶部结构 组成,也就是说国家大剧院 是以众多桁架组成的壳体结 构。

平面桁架按照是否外露分为长轴桁架和短轴桁架,短轴桁 架区域的屋面采用玻璃形式,为外露构件;长轴桁架区域的 屋面采用钛合金板形式,为隐蔽构件;水平布置的为环向系 杆,通过两端的半球与平面桁架连接。

钢桁架结构设计规范

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。

单榀钢桁架防失稳措施

单榀钢桁架防失稳措施

对于单榀钢桁架的防失稳措施,以下是一些常见的措施:
桁架的稳定性设计:在设计阶段,要确保桁架结构具有足够的稳定性,能够抵抗外部荷载和力的作用。

采用合适的截面形状、构件尺寸和支撑方式,以提高桁架的整体刚度和稳定性。

斜撑系统:在桁架结构中添加适当的斜撑系统,以提高桁架的整体稳定性。

斜撑可以将荷载引导到支撑点,并抵抗桁架的侧向位移,从而增加结构的稳定性。

锚固和支撑:确保桁架的端部锚固和支撑牢固可靠。

桁架的端部应通过适当的锚固措施或支撑结构与基础或支撑系统相连接,以防止整体或局部失稳。

桁架连接强度:确保桁架连接点的强度和刚度满足设计要求。

使用合适的连接方式和高强度连接材料,以提供稳定的连接和抵抗力的传递,减少失稳的风险。

风荷载考虑:在设计桁架时,要充分考虑风荷载的作用。

根据实际情况和适用的设计规范,确定桁架的设计风荷载,并采取适当的措施来减小风荷载对桁架的影响,如采用风洞测试、减小桁架的投影面积等。

定期检查和维护:进行定期的桁架检查和维护,以确保结构的稳定性和安全性。

检查包括连接点的紧固情况、材料的腐蚀状况、支撑系统的完整性等,及时修复和替换受损的部件。

需要注意的是,针对具体的单榀钢桁架结构,应根据实际情况进行详细的工程设计和结构分析,并遵循适用的建筑规范和标准。

因此,在实际设计和施工过程中,建议咨询专业的结构工程师或相关领域的专家,以确保防失稳措施的有效性和桁架结构的稳定性。

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

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。

钢桁架(钢屋架)结构设计(第一讲)

钢桁架(钢屋架)结构设计(第一讲)
(2)间距<60m
3.1.2 下弦横向水平支撑
设置条件——(1)10t桥吊车;(2)下弦杆可能受压; (3)山墙风荷载由下弦传递;(4)下弦有纵向水平支撑
以上任一条件
设置位置——与上弦横向水平支撑对应
38
三、屋盖支撑
3.1三角形屋架支撑系统的组成——横向水平支撑
39
三、屋盖支撑
3.1三角形屋架支撑系统的组成——横向水平支撑
三、屋盖支撑
2.支撑系统的组成
上弦
横向水平支撑
下弦
支撑系统
纵向水平支撑 垂直支撑
上弦 下弦 端部 跨中
上弦
刚性系杆
下弦
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三、屋盖支撑
屋架支撑系统布置的总原则
37
三、屋盖支撑
3.1三角形屋架支撑系统的组成——横向水平支撑 3.1.1 上弦横向水平支撑
设置条件——必须设置(无条件) 设置位置——(1)两端 或 两端各缩进一个开间
附表9
96
附表10
五、钢桁架的一个算例
97
五、钢桁架的一个算例
上弦中间节点构造
P191
附表11
98
五、钢桁架的一个算例
P191
下弦拼接节点
上弦拼接节点
P193
99
五、钢桁架的一个算例
支座节点
附表11040
五、钢桁架的一个算例
101
五、钢桁架的一个算例
102
五、钢桁架的一个算例
103
五、钢桁架的一个算例
5 两种特殊情况 5.2 抗震8、9度时——《抗震规范》;
《钢结构手册》P300
88
四、钢桁架的设计计算
1. 基本概念和计算模型

钢桁架规范

钢桁架规范

钢桁架规范
钢桁架是一种广泛应用于建筑设计的结构形式,它具有轻质高强的特点,广泛用于厂房、体育馆、会展中心等大跨度空间结构的建设。

为了确保钢桁架的安全可靠运行,需要依照一定的规范进行设计、制造和安装。

以下是钢桁架规范的一些要点。

首先,钢桁架的设计应符合国家和地方相关建筑规范的要求,如《钢结构设计规范》、《钢结构工程质量检验标准》等。

设计中需要充分考虑结构的承载能力、稳定性和耐久性,合理确定材料的选择和构造形式。

其次,在制造钢桁架时,应按照相关的制造标准进行操作,如焊接工艺符合《焊接工程规范》、钢材质量符合《钢铁材料质量评定标准》等。

同时,在制造过程中,应严格控制尺寸和质量的偏差,确保整体结构的精度和一致性。

再次,钢桁架的安装要按照设计要求和相关标准进行,安装过程中应特别注意施工顺序和节点处理。

安装过程中,需要使用合适的起重设备和安全防护措施,保证工人的人身安全。

此外,钢桁架的防火要求也需要得到重视。

在规范中规定了钢结构的防火等级和防火涂料的使用要求。

钢桁架的防火措施应符合设计要求,确保结构在火灾发生时能保持一定的安全性能。

最后,钢桁架的维护和检测也是重要的内容。

规范中要求在使用和维护过程中,要定期检查和保养钢桁架,确保其运行状态良好。

对于表面涂层的维护,可以采取刷涂或者喷涂等方式进
行修复和翻新。

总之,钢桁架的规范涉及到设计、制造、安装、防火、维护等多个方面。

只有按照规范的要求进行操作,才能保证钢桁架的安全可靠运行。

因此,在设计、施工和维护过程中,相关人员应严格遵守规范的要求,确保钢桁架的质量和安全。

钢结构基础第九章 桁架及屋盖


第9章 桁架及屋盖
2.桁架平面外 取侧向支承点之间的距离。 上弦:上弦横向水平支撑的节间长度 (1)有檩屋盖如檩条与横向水平支撑的交叉点用节点板焊 牢,可取檩条间距。 (2)无檩屋盖,横向 支撑由屋面板代替时取 两块屋面板的宽度。一 般不大于3.0m。
第9章 桁架及屋盖
下弦:取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆之间的 距离。 腹杆:节点在桁架平面外的刚度很小,取l0y=l0。 3.斜平面 单面连接的单角钢和双角钢组成的十字形杆件, 斜平面计算长度取l0=0.9l,支撑斜杆和支座竖杆不 变。
第9章 桁架及屋盖
第9章 桁架及屋盖
4.其他杆件 桁架受压弦杆侧向支承点距离为两倍节间长度且两节 间弦杆内力不等时,则该弦杆在 桁架平面外的计算长度 可按下式计算:
N1——较大的压力,计算时取 正值; N2——较小的压力或拉力,计 算时压力取正值,拉力取负值。
第9章 桁架及屋盖
桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆在桁架平面内的计 算长度取节点中心间距,在桁架平面外的计算长度按上式 计算。
压力有变化的受压腹杆平面外计算长度
(a)再分式腹杆体系的受压主斜杆 (b)K形腹杆体系的竖杆
第9章 桁架及屋盖
第9章 桁架及屋盖
受拉构件的容许长细比
项 次
承受静力荷载或间接承受动力 荷载的结构
构件名称 一般建筑 结构 桁架的杆件 吊车梁或吊车桁架以下的柱 间支撑 其他拉杆支撑系杆等(张紧 的圆钢除外) 350 300 400 有重级工作制吊车 的厂房 250 200 350
柱间支撑作用示意图 第9章 桁架及屋盖
柱间 支撑
第9章 桁架及屋盖
柱间支撑布置
形式:十字交叉形;当柱 间要通行或放置设备,或 柱距较大而不宜采用交叉 支撑时,可采用门架式支 撑。

土木工程知识点-钢结构的知识汇总

土木工程知识点-钢结构的知识汇总钢桁架,钢支撑,钢托架,钢支架的区别钢桁架:主要是采用型钢做成的平行结构,主要是在钢结构柱间垂直支撑作用。

在过路天桥上经常见到,两边的受力梁基本是桁架结构。

钢支撑:主要是梁与梁、柱与柱间的交叉支撑,一般是角钢拼焊的或是圆钢20以上直径做成。

钢托架:主要是用来支撑较重物体的钢结构,主要在于行车梁垂直的抗风柱结构上,用于安装桥架等,起到托付作用。

钢支架:在钢结构中主要在钢柱或行车梁下部使用,柱上起承压,行车梁下起受压力,为桥架、母线、管道进行承载,吊挂结构。

钢结构造价预算钢结构造价就是钢结构设计、制作、安装及维护的总价。

当然里面包含了各个单位的成本、管理费、利润和各种税费。

楼主说的钢结构造价应该是除设计外的制作及安装费用。

其中,制作包含:原材料费用、制作费用、油漆费用、运输费用;安装包含:材料费、人工费、机械费、措施费等。

除此外还包含各个单位的管理费、利润和税金。

钢结构工程的特点1、钢结构自重较轻;2、钢结构工作的可靠性较高;3、钢材的抗振(震)性、抗冲击性好;4、钢结构制造的工业化程度较高;5、钢结构可以准确快速地装配;6、钢结构室内空间大;7、容易做成密封结构;8、钢结构易腐蚀;9、钢结构耐火性差。

钢结构的类型钢结构包括四个类型:⒈门式钢结构;⒉框架钢结构纯框架、中心支撑框架、偏心支撑框架、框筒(密柱框架);⒊网架结构网架、网壳;⒋索膜结构悬索结构、膜结构,其中膜结构又包括张拉式、骨架式和充气式膜结构。

钢结构除锈在金属管道的防腐蚀中,使用任何保护涂层的金属表面,在涂装前必须进行适当的表面处理,包括除锈、除油、磷化、氧化、表面调整和钝化封闭等,其中除锈是最常见的工作。

钢结构除锈剂不含有强酸、销酸等强腐蚀性的有机酸是由多种酸式盐、分散剂、渗透剂和清洗助剂、多种缓蚀剂等组成。

对金属工件完全没有任何腐蚀性,为最安全的除锈剂,本品只和金属表面锈迹和表面上的氧化皮层发生反应,不会金属本体发生反应。

水工钢结构第六章


三角形桁架
上弦坡度:一般大于1:5,适用于轻屋面材料 的屋架。跨度在18m以下由小角钢和圆钢组成的轻 型钢屋架,比较经济。
三角形悬臂式桁架 多用于海洋采油平台上直升飞机场承重支架。
二、桁架的基本尺寸:跨度L、高度H
跨度L主要决定于结构的使用要求。 桁架高度H与组合梁的高度相似,主要应根据经济 和刚度的要求而定。
对屋架设计应考虑以下三种荷载组合: 1)全跨永久荷载+全跨可变荷载; 2)全跨永久荷载+半跨可变荷载; 3)全跨屋架、支撑及天窗架自重+半跨檩条、 屋面板和活(或雪)荷载。
二、桁架杆件的内力计算 桁架杆件内力的计算是根据理想的桁架计算简 图进行的,即假定节点为理想的铰,桁架中所有杆 件的轴线为直线且都在同一平面内,各杆轴线相交 于节点中心,荷载作用于节点上,在这些条件下, 可用结构力学的方法,如图解法、节点法或截面法 以及刚度法等。
(d)单斜式:对称,结点形状相同, 加工方便。 (e)交叉式:可以承受动力荷载。
(a)(c)再分式
(b)(d)K形
(e)菱形
第三节 一、支撑 1、支撑的作用
桁架间的支撑和压杆的计算长度
支撑的主要作用是: 1)保证桁架体系的空间几何稳定性。 2)为桁架弦杆提供必要的侧向支承点,可以减少 受压弦杆在桁架平面外的计算长度,提高桁架的侧向 刚度及稳定性。 3)支撑与桁架弦杆配合,承受垂直于桁架平面 的各种荷载所引起的侧向弯曲及扭转作用,提高结 构的侧向抗弯刚度和抗扭刚度。 4)使结构具有空间整体作用,改善桁架的工作性 能。 5)支撑又可以保证结构安装的方便及可靠性。
(二)钢管截面 钢管壁厚较薄,而截面材料分布离几何中心较远, 且各方面的回转半径均等,与其它型钢截面相比回转 半径较大,相应的长细比较小。

钢结构桁架设计计算书

renchunmin一、设计计算资料1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ,柱距8m ,跨度为32m ,柱网采用封闭结合。

火灾危险性:戊类,火灾等级:二级,设计使用年限:50年。

2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l/20~l/8。

3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.800m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。

上柱截面为600mm ×600mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =14.3N/mm 2。

抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。

4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。

5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。

6. 该办公楼建于苏州大生公司所属区内。

7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2(2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表(6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ,高度为0.55m 。

二、屋架几何尺寸的确定1.屋架杆件几何长度屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=,端部高度取mmH 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220217700150020==⨯+=+=取mm L i H H 。

跨中起拱高度为60mm (L/500)。

梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

120图1 梯形屋架形式和几何尺寸(虚线为起拱后轮廓)2.檩条、拉条、及撑杆:长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要,檩条最大允许间距为1800mm 。

另外,屋架上弦节点处一般应设檩条。

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桁架结构中的钢桁架
吴佛军
33号 09建工(2)班
桁架结构
1.简介
钢桁架用钢材制造的桁架。

工业与民用建筑的屋盖结构、吊车梁、桥梁和水工闸门等,常用钢桁架作为主要承重构件。

各式塔架,如桅杆塔、电视塔和输电线路塔等,常用三面、四面或多面平面桁架组成的空间钢桁架。

2.概述
最常采用的是平面桁架,在横向荷载作用下其受力实质是格构式的梁。

钢桁架与实腹式的钢梁相比较,其特点是以弦杆代替翼缘和以腹杆代替腹板,而在各节点处通过节点板(或其它零件)用焊缝或其它连接将腹杆和弦杆互相连接;有时也可不用节点板而直接将各杆件互相焊接(或其它连接)。

这样,平面桁架整体受弯时的弯矩表现为上、下弦杆的轴心受压和受拉,剪力则表现为各腹杆的轴心受压或受拉。

桁架在钢结构中应用很广,例如在工业与民用建筑的屋盖(屋架等)和吊车梁(即吊车桁架)、桥梁、起重机(其塔架、梁或臂杆等)、水工闸门、海洋采油平台中,常用钢桁架作为承重结构的主要构件。

在大跨度公共建筑屋盖结构中较多采用的各种型式的钢网架,则属于空间钢桁架。

各种类型的塔架,如电视、输电、钻井、起重机用塔架和桅杆塔,常用三面、四面或多面平面桁架组成的空间钢桁架。

钢桁架与实腹梁相比是用稀疏的腹杆代替整体的腹板,并且杆件主要承受轴心力,从而常能节省钢材和减轻结构自重。

这使钢桁架特别适用于跨度或高度较大的结构。

此外,钢桁架还便于按照不同的使用要求制成各种需要的外形。

并且,由于腹杆钢材用量比实腹梁的腹板有所减少,钢桁架常可做成有较大高度,从而具有较大的刚度。

但是,钢桁架的杆件和节点较多,构造较为复杂,制造较为费工。

钢桁架中,梁式简支桁架最为常用。

因为这种桁架受力明确,杆件内力不受支座沉陷和温度变化的影响,构造简单,安装方便;但用钢量稍大。

刚架式和多跨连续钢桁架等能节省钢材,但其内力受支座沉陷和温度变化的影响较敏感,制造和安装精度要求较高,因此采用较少。

在单层厂房钢骨架中,屋盖钢桁架常与钢柱组成单跨或多跨刚架,水平刚度较大,能更好适应较大吊车或振动荷载的要求。

连续钢桁架常用于较大跨度的桥梁等结构和有纤绳的桅杆塔结构。

在大跨度的公共建筑和桥梁中,也常采用拱式钢桁架。

在海洋平台和某些房屋结构中,也常采用悬臂式钢桁架。

各种塔架都属于悬臂式结构。

钢桁架按杆件内力、杆件截面和节点构造特点可分为普通、重型和轻型钢桁架。

普通钢桁架一般采用单腹式杆件,通常是两个角钢组成的T形截面,有时也用十形、槽形或管形等截面,在节点处用一块节点板连接,构造简单,应用最广。

重型钢桁架的杆件受力较大,采用由钢板或型钢组成的H形或箱形截面,节点处用两块平行的节点板连接,它常用于跨度和荷载较大的钢桁架,如桥梁和大跨度屋架等。

轻型钢桁架采用小角钢及圆钢,或采用冷弯薄壁型钢,节点处可用节点板连接,也可将杆件直接相连,它主要用于跨度较小、屋面较轻的屋盖结构。

3.分类
1 按力学简图分为简支的和连续的;静定的和超静定的,平面的和空间的。

简支钢桁架应用最广。

2 按外形可分为三角形、梯形、平行弦和多边形。

屋面坡度较陡的屋架常采用三角形
钢桁架,跨度一般在18~24米以下;屋面坡度较平缓的屋架常采用梯形钢桁架,跨度一般为18~36米,应用较广。

其他各类钢桁架常采用构造较简单的平行弦钢桁架。

多边形钢桁架受力较好,但制造较复杂,只在大跨度钢桁架中有时采用。

塔架通常采用直线或折线的外形。

3 按杆件内力、杆件截面和节点构造特点分为普通、重型和轻型钢桁架。

普通钢桁架一般用单腹式杆件,通常是两个角钢组成的T形截面,有时也用十字形、槽形或管形等截面,在节点处用一块节点板连接,构造简单,应用最广。

重型钢桁架杆件用由钢板或型钢组成的工形或箱形截面,节点处用两块平行的节点板连接;常用于跨度和荷载较大的钢桁架,如桥梁和大跨度屋盖结构。

轻型钢桁架用小角钢及圆钢或薄壁型钢组成;节点处可用节点板连接,也可将杆件直接相连;主要用于小跨度轻屋面的屋盖结构。

4.工程要点
4.1连接方法
钢桁架可用焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接或铆接。

焊接应用最广;普通螺栓连接常用于可拆卸的结构、输电塔和支撑系统;高强度螺栓连接常用于重型钢桁架的工地连接;铆接用于受较大动力荷载的重型钢桁架,目前已逐渐被高强度螺栓连接所代替。

4.2高跨比
钢桁架的高度由经济、刚度、使用和运输要求确定。

增加高度可减小弦杆截面和挠度,但增加腹杆用量和建筑高度。

钢桁架的高跨比通常采用 1/5~1/12;钢材强度高、刚度要求严的钢桁架应采用相对偏高值。

三角形钢屋架的高度通常由屋面坡高确定;一般屋面坡度为1/2~1/3时,高跨比相应为1/4~1/6。

4.3腹杆体系
钢桁架的腹杆体系通常采用人字式或单斜式等形式。

人字式腹杆的腹杆数和节点数较少,应用较广;为减少受有荷载的弦杆或受压弦杆的节间尺寸,通常增加部分竖杆。

单斜式腹杆通常布置使较长的斜杆受拉,较短的竖杆受压,有时用于跨度较大的钢桁架。

如需进一步减小弦杆及腹杆的长度,可采用再分式腹杆体系,钢桁架高度较大且节间较小时可采用K 式或菱形腹杆体系。

在支撑桁架和塔架中,常采用能较好承受变向荷载的交叉式腹杆体系,交叉斜杆通常按拉杆设计。

斜腹杆对弦杆的倾斜角通常在30°~60°范围内。

4.4受力特点
钢桁架各杆件的截面形心轴线应在节点处交汇于一点,内力计算一般按铰接桁架进行。

当桁架只承受节点荷载时,所有杆件只受轴心拉力或压力;如在杆件节间内也承受荷载,则该杆件将同时受弯。

钢桁架杆件一般较细,布置节点时应尽量避免或减小局部弯矩。

对杆件截面高度与长度比值较大的钢桁架,必要时应考虑节点刚性引起的杆件次应力。

4.5支撑系统
为了保证平面钢桁架在桁架平面外的刚度和稳定、减小弦杆在桁架平面外的计算长度、并承受可能有的侧向荷载,应在钢桁架侧向布置支撑(图2)。

支撑通常可分为水平支撑(上弦和下弦平面、横向和纵向)、垂直支撑(桁架两端和中间)和系杆等类型。

成对的钢桁架可在其间沿下弦及上弦平面分别布置横向水平支撑,并在钢桁架两端及中间每隔适当距离的竖杆平面布置垂直支撑。

屋盖结构中有许多钢桁架,可只在两端及每隔一定距离的相邻两桁架间设置上、下弦横向水平支撑和垂直支撑,其余桁架只在上、下弦按适当间距设置系杆;当有较重吊车或必要时,还可在桁架下弦端节间增设纵向水平支撑。

在四面或多面的塔架中
应每隔一定高度设置横隔,以保证塔架刚度和横截面的几何不变性。

4.6杆件截面设计
钢桁架杆件的截面形式按节省钢材、连接方便和制造简单等条件选择,并注意使杆件在两个主轴方向的长细比(杆件计算长度和截面回转半径的比值)尽可能相近。

钢桁架拉杆应满足强度和容许长细比的要求;压杆应满足强度、稳定和容许长细比的要求。

在计算杆件的强度和稳定时,内力按轴心力考虑;当杆件同时受轴心力和弯矩时,应按偏心受力考虑其共同作用。

在计算杆件的稳定和长细比时,应考虑桁架平面内和平面外两个方向,或长细比较大的不利方向。

杆件的容许长细比,按杆件受压或受拉、受静力荷载或动力荷载等情况分别规定。

4.7起拱
跨度稍大的钢桁架,为抵消自重及荷载作用下的全部或部分挠度,通常规定在制造时预先起拱。

屋架的起拱度(f)一般为跨度的1/500。

5.结束语
首先是知道钢桁架是许多的建筑中常用承重结构的主要构件,当中的简支钢桁架应用最广。

然后是钢桁架的优点:节省钢材和减轻结构自重,缺点:构造较为复杂,制造较为费工。

其次是钢桁架按力学简图、外形和构造特点进行分类。

最后是对钢桁架是工程要点,如连接方法、高跨比、腹杆体系、受力特点、支撑系统、杆件截面设计、起拱等等的工程要点进行进一步的了解。

主要参考文献:
/view/3054329.htm。

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