桁架支撑的计算和构造
桁架计算_精品文档
桁架计算引言桁架是一种通过连接许多杆件和节点来形成稳定结构的建筑体系。
它常被用于搭建临时或永久性的大型结构，如广告牌、天桥、悬索桥等。
在设计和计算桁架结构时，需要考虑到各种力学和结构上的因素，以确保桁架的稳定性和可靠性。
本文将介绍桁架计算的一般原理和方法。
桁架的基本概念桁架由两种基本要素构成：杆件和节点。
杆件是桁架结构中的线状元素，通常是直线或弧线形状，其作用是传递和承载力。
节点是桁架结构中的连接点，用于连接和固定杆件，同时也能分担一部分力。
桁架计算的步骤桁架计算通常可以分为以下几个步骤：1.确定桁架的几何形状和尺寸：根据设计要求和实际需求，确定桁架的长度、宽度和高度等几何参数。
2.确定桁架的节点和杆件数量：根据桁架的几何形状，确定桁架的节点数量和杆件数量，并给予它们编号。
3.选择杆件材料和荷载信息：根据桁架的设计要求和实际使用环境，选择合适的杆件材料，并确定荷载信息，包括重力荷载、风荷载等。
4.建立荷载模型和边界条件：根据实际情况，建立桁架的荷载模型，并确定桁架的边界条件，如支撑方式、固定方式等。
5.进行力学计算：根据桁架的几何形状、节点和杆件数量、杆件材料和荷载信息，利用力学原理和方法，进行桁架的力学计算，包括静力分析、动力分析等。
6.分析结果和优化设计：根据计算结果，分析桁架的稳定性和可靠性，如受力情况、变形等，如果需要，对桁架进行优化设计，以提高其性能。
7.编制计算报告和施工图纸：将计算结果整理成计算报告和施工图纸，以便后续的施工和检验过程。
桁架计算的常用方法桁架计算主要依靠力学原理和方法，其中常用的方法包括以下几种：1.静力学方法：通过平衡力的方法，计算桁架在静态荷载作用下的受力情况。
常用的方法有切向力平衡法、截面法、节点法等。
2.动力学方法：通过考虑桁架的质量和荷载的动态响应，计算桁架在动态加载下的受力情况。
常用的方法有模态分析、响应谱法等。
3.有限元法：将桁架离散为许多小的有限元，利用有限元法进行分析和计算。
桁架结构的受力分析与计算
桁架结构的受力分析与计算桁架结构是一种由各种杆件连接而成的稳定结构，被广泛应用于建筑、桥梁、航天器等领域。
在设计和建造桁架结构时，受力分析和计算是至关重要的步骤。
本文将介绍桁架结构的受力分析方法，并给出相应的计算步骤。
一、桁架结构的受力分析桁架结构由杆件和节点组成，杆件通常是直线段或曲线段，节点是连接杆件的固定点。
在受力分析中，需要确定每个节点和杆件的受力情况。
1. 节点的受力分析节点是桁架结构中的重要连接点，它承受着来自相邻杆件的受力。
对于单个节点，可以利用力平衡原理来进行受力分析。
首先，在水平方向上，所有受力要素的水平分力之和应等于零；其次，在竖直方向上，所有受力要素的竖直分力之和也应等于零。
通过解这两个方程，可以求得节点的受力。
2. 杆件的受力分析杆件是桁架结构中起支撑作用的构件，它们承受着来自外力和节点的受力。
在受力分析中，需要确定每个杆件的受力大小和方向。
根据静力平衡原理，杆件上的受力要满足力的平衡条件，即合力为零。
可以利用力的合成和分解的原理来进行受力分析，将受力分解为水平方向和竖直方向的分力。
通过解这些方程，可以求得杆件的受力。
二、桁架结构的受力计算在桁架结构的受力计算中，需要根据受力分析的结果来进行具体的计算。
主要涉及到以下几个方面。
1. 材料的选择和强度计算桁架结构中的杆件通常采用钢材、铝材等材料制作。
在进行强度计算时，需要考虑材料的强度和安全系数。
根据结构所受力的种类（拉力、压力或剪力），选择适当的强度计算公式和安全系数。
2. 荷载的计算桁架结构在使用过程中会承受各种形式的荷载，如静荷载、动荷载、地震荷载等。
荷载的计算是桁架结构设计的重要一环。
需要根据设计要求和建筑规范，合理计算各种荷载的大小和作用方向，以确定结构的强度和稳定性。
3. 结构的稳定性计算桁架结构在承受荷载作用时，需要保持结构的稳定性，避免产生倾覆和失稳等安全隐患。
在进行结构的稳定性计算时，需要考虑结构的整体平衡和节段局部稳定性问题。
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。
桁架的内力计算
t 10 235 f y
时，
36
节点板的稳定承载力可取为 0.8betf
当
c t 10 235 f y
时，应进行稳定计算
在任何情况下， c t 不得大于 17.5 235 f y
用上述方法计算桁架节点板强度和稳定的要求
1）节点板边缘与腹杆轴线之间的夹角不小于30° 2）斜腹杆与弦杆夹角应在30°～60° 3）节点板的自由边长度与厚度之比不得大于
2
计算内力系数
3
3.节点刚性影响 节点刚性引起杆件次应力，次应力一般较小， 不予考虑。但荷载很大的重型桁架有时需要计 入次应力的影响。
4.杆件的内力变号 屋架中部某些杆件在全跨荷载时受拉，而在半 跨荷载时可能受压。 半跨荷载：活荷载、雪荷载、积灰荷载、单侧 施工
4
5.节间荷载作用的屋架 将节间荷载分配到相邻的节点上，按只有节点荷载作 用的屋架计算各杆内力。
48
⑴梯形屋架支座节点 节点板 加劲肋 底板 锚栓 加劲肋作用：
提高支座节点的侧向刚 度，使支座底版受力均 匀，减少底版弯矩
49
支座节点力的传递路线为：
屋架杆件 合力R
节点板
底 板
H形焊缝
L形焊缝
加劲肋
50
⑵支座节点的计算： ①底板： 底板面积：
R A An A0 A0 fc
A0 锚栓孔面积
拼接角钢长度为
L 2l1 b
44
内力较大一侧的下弦杆与节点板间的焊缝传 递弦杆内力之差△N,如△N过小则取弦杆较大 内力的15%，内力较小一侧弦杆与节点板间焊 缝参照传力一侧采用。 弦杆与节点板一侧的焊缝强度验算：
肢背焊缝： 0.15K1 N max f fw 2 0.7h f lw 0.15K 2 N max f fw 2 0.7h f lw
钢筋桁架楼承板技术要求
关于钢筋桁架楼承板的技术要求1、材料1.1、 钢筋：制作钢筋桁架采用的钢筋，上下弦主筋、支座钢筋（竖筋、水平筋） 统一要求为热轧HRB40C 钢筋（三级钢筋）。
腹杆可采用热轧HPB235钢筋 或冷轧光圆550级钢筋。
钢筋各项力学性能指标应符合《混凝土结构设计 规范》和《冷轧带肋钢筋》的相关规定。
1.2、 压型钢板1.2.1、 本工程钢筋桁架板底模压型钢板厚度应》 0.5mm1.2.2、 压型钢板质量应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》 GB/T12755的要 求，用于冷弯压型钢板的基板应选用热浸镀锌钢板。
镀锌层应符合现行国家标准 《连续热镀锌薄钢板和钢带》GB/T2518的规定。
钢板的强度标准值应具有不小 于95%勺保证率，压型钢板材质应按下列规定选用：1） 现行国家标准《连续热镀锌薄钢板和钢带》GB/T2518中规定的S25Q S250GD+Z S250GD+ZFF, S350 （S350GD+Z S350GD+ZF, S550 （S550GD+Z S550GD+Z F 牌 号的结构用钢；2） 现行国家标准《碳素结构钢》 GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591 中规定的Q235 Q345牌号钢。
1.2.3、 钢板抗拉强度设计值f a 应按下表采用。
钢板抗拉强度设计值（N/mn ^）1.2.4、钢板的弹性模量可按下表采用 钢板的弹性模量（x 1tfN/mm ）1.2.5、压型钢板两面镀锌量不宜小于 120g/m2（镀锌厚度》18卩n）1.3、焊接材料1.3.1、手工焊采用焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117和《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。
1.3.2、钢筋桁架与底模之间的电阻焊点的抗剪承载力标准值应按下表采用。
电阻焊点抗剪承载力标准值（N）1.3.3、钢筋桁架与底模之间的电阻焊点的抗剪承载力设计值应按下表采用电阻焊点抗剪承载力设计值（N）2、钢筋桁架板的制作及构造要求2.1、桁架节点与底模接触点均应点焊，且点焊实测承载力不应小于 1.3.2条的要求。
桁架的力法计算公式
桁架的力法计算公式桁架是一种由多个杆件和节点构成的结构体系，常用于支撑和承载建筑物或其他工程结构。
在工程设计和分析中，我们经常需要计算桁架结构中各个杆件的受力情况，以确保结构的安全性和稳定性。
而桁架的力法计算公式则是用来帮助我们进行这些受力计算的重要工具。
桁架的力法计算公式基于静力学原理，通过平衡节点上的受力和力矩，来求解桁架结构中各个杆件的受力情况。
在这篇文章中，我们将介绍桁架的力法计算公式的基本原理和应用方法，以及一些实际工程中的例子。
桁架的力法计算公式基本原理。
桁架结构由多个杆件和节点组成，每个节点上都可能存在多个外力作用，例如拉力、压力、弯矩等。
在进行受力计算时，我们首先需要对桁架结构进行受力分析，确定每个节点上的受力情况。
桁架的力法计算公式基于以下两个基本原理：1.节点受力平衡原理，对于每个节点来说，受力平衡是一个基本原理。
即节点上所有受力的合力为零，所有受力的合力矩也为零。
这一原理可以用来建立节点的受力方程，求解节点上各个杆件的受力情况。
2.杆件受力平衡原理，对于每个杆件来说，受力平衡也是一个基本原理。
即杆件上的拉力和压力之和等于零，杆件两端的力矩也为零。
这一原理可以用来建立杆件的受力方程，求解杆件的受力情况。
桁架的力法计算公式应用方法。
在进行桁架结构的受力计算时，我们可以按照以下步骤应用桁架的力法计算公式：1.确定节点和杆件，首先需要确定桁架结构中的节点和杆件，然后标记每个节点和杆件的编号，以便进行受力计算。
2.建立节点受力方程，对于每个节点来说，根据受力平衡原理，可以建立节点的受力方程。
通过将节点上所有受力的合力和合力矩等于零，可以求解节点上各个杆件的受力情况。
3.建立杆件受力方程，对于每个杆件来说，根据受力平衡原理，可以建立杆件的受力方程。
通过将杆件两端的拉力和压力之和等于零，力矩也为零，可以求解杆件的受力情况。
4.解方程求解，最后，通过解节点和杆件的受力方程，可以求解桁架结构中各个杆件的受力情况，包括拉力、压力等。
《桁架结构》PPT课件
屋架、无斜腹杆屋架或刚接屋架、立体屋 架等。
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一、木屋架
建 筑
常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架，一 般分为三角形（图a）和梯形（图b）两种，大多在工 地上用手工制作。
结
豪式木屋架的节间长度控制在2～3m的范围内为宜，一
构 选
般为4～8节间，适用跨度为12～18m。当屋架跨度不大 时，上弦杆可用整根木料，当屋架跨度较大，上弦杆 需做接头时，四接头位置应尽量靠近节点，避免承受
外形而定，对于三角形屋架，其跨度一般
为12～18m，对于梯形、折线形等多边形
屋架，其跨度可为18～24m。
17
三、钢屋架
建
钢屋架的形式主要有三角形屋架、梯形屋架、矩形（
筑
平行弦）屋架等，为改善上弦杆的受力情况，常采用再
结
分式腹杆的形式，如图3-9b所示。 三角形屋架一般用于屋面坡度较大的屋盖结构中，当
计算中均将桁架结构节点按铰接处理。
9
建
筑
结
构
选
a)
型
b)
c)
图为桁架结构的节点 a）木桁架节点；b）钢桁架节点；c）钢筋混凝土桁架节点
10
将节点间化成铰接点后，为保证各杆仅承受轴力，
建
还必须满足假定3的要求，即桁架结构仅受到节点荷
筑
载的作用。对于桁架上直接搁置的屋面板的结构，当
结
屋面板的宽度和桁架上弦的节间长度不等时，上弦将 受到节间荷载的作用并产生弯矩；或对下弦承受吊顶
选 梁和一根拉杆组成，斜梁有平面桁架式和空间桁架式两种，
型
如图所示，拉杆可用于圆钢或角钢。这种屋架的特点是杆 件受力合理，斜梁腹杆短，取材方便，经济效果好。三角
桁架支撑计算
施工平台支撑验算支架搭设高度为7.4米，搭设尺寸为：立杆的纵距b=1.20m,立杆的横距l=1.20m,立杆的步距顶托下部h=1.50m, 采用2根50*100的方通。
方通下方为桁架。
1. 立杆计算：（1）荷载计算：取1 个计算单元:（1.2m*1.2m）立杆自重：7.4m*3.5kg/m=0.26kN；施工荷载取1 00kg/m 2；堆放荷载取1 00kg/m 2；水平杆作用在单根立杆上的重量为（5 道双向）：2.4*5*3.5kg/m=0.42kN ；单根立杆荷载总和为：N=2*1.44+0.26+0.42=3.6kN；（2）立杆稳定性验算：2A=4.24cm2, i=1.6cm计算长度l0=uh=1.75*1.5=2.6m入=l o/i=26O/1.6=162.5, © =0.29422f=N/ ① A=3.6/（424*0.294）=28.9N/mm2v[f]=215N/mm2满足要求。
2. 方通验算：按三跨连续梁计算：用SAP 200（进行计算，结果如下:最大挠度位于1.6m处，（双方通）挠度为14mm/2=7mm<3600mm/250=14.4mm满足要求。
（2）刚度验算：弯矩图如下（kN.m）:M max=3.54kN.m, W=15.52cm3;2 2f=M/W=3.54/ (2*15.52) =114N/mm2v[f]=215N/mm 2 满足要求。
(3) 支座反力：支座反力如下:3. 桁架验算:计算模型:a. Y-Z平面:内力计算结果为: 上部横杆计算结果为:F部横杆计算结果为:今.沪乜严1¥ ,OK J J |DEAO .-J aA^Jji ： ns 0iL (n>Q0m( Jffijjlc 7 OCCOfMOn (SieffiDOrrj)IPb. X-Y 平面:平行于X 轴杆件计算结果为:重住応抽甲笛JI 换 r 工住 |KKl,hi.C _2_Cut I EUM I |?dir|QdfiKhftn dlZ'JjLft) m 獲察當力Shear ¥2HgiOKFldt?^KDQmMimwrMl3^JSXEOmDnirfliM^Mm i(2 dir)OQOOQ^m& 幅iCDCOmFtf-iive ： i i -2 di =Ji_"c. X-Z 平面:内力计算结果为:d. Y-Z 平面内中间跨:内力计算结果为::毗.虫喚SZiZiija.IT IX |DUD*J 谄1 Jjt 価|材勺芦阳2堀』H3] ▼ |邙ngh j 凶Z * | ----- ormnoom[0 EDOODni} Jffi ： Lit IM ----- octnirom pi eocra^ * XTftt;-冃日和口幣味中p '?f +N, :Mwri 亦；讥 冷："蚀"|莖住社訪事直_ I 新 ] 卫位|KKtn C杆件计算:横梁内力计算结果为：M=7.94kN.m刚度验算：F=M/W=7.94kN.m/477cm3=16.6N/mm2<215N/mm2型钢立柱验算：支座反力为:N=102.74kN2A=64.28cm , i=8.61cm, l=1.5m入=l/i=150/8.61=17, © =0.9862 2f=N/ ① A=102.74/(0.986*642.8)=16.2N/mm2v[f]=215N/mm满足要求。
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。
方钢管桁架结构设计要点及分析
方钢管桁架结构设计要点及分析摘要：钢桁架是一种常见的结构形式，具有受力体系简单、用钢量少、轻盈跨度大等优点，常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中，工业厂房桁架杆件以H型钢、拼接角钢为主，本文通过对比分析，阐述方钢管桁架在造价方面的优势，并提供了设计方法、构造要求及连接节点，有助于设计人员对方钢管桁架结构设计的了解和运用。
关键词：方钢管桁架；设计原则；节点构造；引言：方钢管桁架与传统H型钢桁架相比，具有造型美观、制作安装方便、经济性好等特点，受到人们的青睐。
本文根据工程设计经验总结，阐述了方钢管桁架结构的设计原则、指标控制、构造要求、节点连接等内容。
1.结构优点方钢管桁架结构，是指由方形钢管做为腹杆和弦杆组成的桁架结构体系，与传统的H型钢桁架相比具有很多优越性能，主要有以下几个方面：1) 方钢管截面为空腔结构，材料绕中和轴均匀分布，截面回转半径大，能同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力，充分发挥材料强度，节省钢材，以某汽车厂研发车间为例，对用钢量进行对比，详见下表1.1。
2) 方钢管外表面积小，减少油漆、防腐、防火涂料费用。
3) 方钢管线性流畅，外形美观，无灰尘死角和凹槽，易于清理，适用于清洁度要求高的厂房。
2.设计原则2.1 材料方钢管选用Q235B或Q355B钢材，方钢管型号根据《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）和《建筑结构用冷弯矩形钢管》（JG/T178-2005）选用。
2.2 荷载1) 竖向荷载：屋面恒载、屋面活载、公用管线及工艺吊挂荷载、雪荷载（不与活荷载同时考虑）2) 水平荷载：风荷载3) 地震作用：水平地震作用，竖向地震作用（8度跨度超过24m，9度跨度超过18m时考虑）2.3 整体建模计算采用中国建筑科学研究院PKPM结构设计软件中SATWE模块，对结构进行三维整体建模计算（如图2.1.1所示），其中可将桁架用实腹钢梁等刚度代换，进行结构分析，得到结构周期、位移及柱配筋等相关信息。
桁架计算方法
房屋建筑用的桁架，一般仅进行静力计算;对于风力、地震力、运行的车辆和运转的机械等动荷载，则化为乘以动力系数的等效静荷载进行计算;特殊重大的承受动荷载的桁架，如大跨度桥梁和飞机机翼等，则需按动荷载进步履力分析(见荷载)。
支撑系统有上弦支撑、下弦支撑、垂直支撑和桁架租赁共同组成空间稳定体系。
桁架的高度与跨度之比，通常采用1/6～1/12,在设计手册和规范中均有具体规定。
计算次应力需考虑杆件轴向变形，可用超静定结构的方法或有限元法求解。
平面桁架一般按理想的铰接桁架进行计算，即假设荷载施加在桁架节点上(如果荷载施加在节间时，可按简支梁换算为节点荷载)，并和桁架的全部杆件均在同一平面内，杆件的重心轴在一直线上，节点为可自由动弹的铰接点。
工程用的桁架节点，一般是具有一定刚性的节点而不是理想的铰接节点，由于节点刚性的影响而出现的杆件弯曲应力和轴向应力称为次应力。
从力学方面分析，桁架租赁外形与简支梁的弯矩图相似时，上下弦杆的轴力分布均匀，腹杆轴力小，用料最省;从材料与制造方面分析，木桁架做成三角形，钢桁架采用梯形或平行弦形，钢筋混凝土与预应力混凝土桁架为多边形或梯形为宜。
根据桁架杆件所用的材料和计算所得出的内力，选择合适的截面应能保证桁架租赁的整体刚度和稳定性以及各杆件的强度和局部稳定，以满意使用要求。
桁架的使用范围很广，在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途、材料和支承方式、施工条件，其最佳形式的选择原则是在满意使用要求前提下，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。
桁架的整体刚度以控制桁架的最大竖向挠度不超过容许挠度来保证;平面桁架的平面外刚度较差，必须依靠支撑体系保证。
空间桁架由若干个平面桁架所组成，可将荷载分解成与桁架租赁同一平面的分力按平面桁架进行计算，或按空间铰接杆系用有限元法计算。
理想状态下的静定桁架，可以将杆件轴力作为未知量，按静力学的数解法或图解法求出已知荷载下杆件的轴向拉力或压力(见杆系结构的静力分析)。
建筑结构选型-第二章-桁架(屋架)结构
于世博会后举办各类展览和活动。
❖
西展厅屋面采用了张拉弦桁架结构，共9榀，跨度为126米，间距18米，上弦为三
角管桁架，下弦索采用两根高强钢丝束索。如此大跨度的双弦张拉桁架，目前在国内
最大。
❖
(二)单体太阳能屋面国内最大
❖
2.5.2 张弦结构的形式
❖ 单向张弦梁结构由于设置了纵向支撑索形成的空间 受力体系，保证了平面外的稳定性，适用于矩形平 面的屋盖结构。
❖ 双向张弦梁结构由于交叉平面张弦梁相互提供弹性 支撑，形成了纵横向的空间受力体系，该结构适用 于矩形、圆形、椭圆形等多种平面屋盖结构。
❖ 多向张弦梁结构是平面张弦梁结构沿多个方向交叉 布置而成的空间受力体系，该结构形式适用于圆形 和多边形平面的屋盖结构。
2.2 屋架结构的型式
17
钢屋架
2.2 屋架结构的型式
改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆 的形式。
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钢屋架
2.2 屋架结构的型式
改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆 的形式。
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钢屋架
2.2 屋架结构的型式
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钢屋架
2.2 屋架结构的型式
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混凝土屋架
2.2 屋架结构的型式
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2.2 屋架结构的型式
❖ 直梁型张弦梁结构主要用于楼板结构和小坡度屋 面结构，拱形张弦梁结构充分发挥了上弦拱得受 力优势适用于大跨度的屋盖结构，人字型张弦梁 结构适用于跨度较小的双坡屋盖结构。
2.5.2 张弦结构的形式
❖（2）空间张弦梁结构是以平面张弦梁结构 为基本组成单元，通过不同形式的空间布 置所形成的张弦梁结构。空间张弦梁结构 主要有单向张弦梁结构、双向张弦梁结构 、多向张弦梁结构、辐射式张弦梁结构。 p34
桁架重量计算公式
桁架重量计算公式桁架重量计算公式1. 概述桁架是一种结构形式，由直杆和节点组成，用于支撑建筑物或其他结构。
在设计和施工过程中，需要计算桁架的重量，以便选择合适的材料和进行结构估算。
下面是一些常用的桁架重量计算公式和相关解释。
2. 单根杆件重量计算公式桁架由多根直杆组成，因此首先需要计算单根杆件的重量。
单根杆件重量的计算公式如下：单根杆件重量 = 直杆长度 * 杆件截面积 * 材料密度其中，直杆长度是杆件的实际长度，杆件截面积是杆件横截面的面积，材料密度是杆件所采用材料的密度。
举个例子，假设某根杆件长度为2m，截面积为平方米，采用钢材料，密度为7850千克/立方米，则该杆件的重量为:单根杆件重量 = 2m * 平方米 * 7850千克/立方米 = 157千克3. 桁架总重量计算公式桁架的总重量是所有杆件重量的总和。
计算桁架总重量的公式如下：桁架总重量= Σ(单根杆件重量 * 杆件数量)其中，Σ表示对所有单根杆件重量进行累加，杆件数量是桁架中相同类型的杆件的数量。
举个例子，假设一个桁架由10根长度为2m，截面积为平方米的钢杆件组成，则桁架的总重量为:桁架总重量 = 10 * 157千克 = 1570千克4. 桁架节点重量计算公式除了直杆，桁架中的节点也会有一定的重量。
计算桁架节点重量的公式如下：桁架节点重量 = 单个节点重量 * 节点数量其中，单个节点重量是一个节点的重量，节点数量是桁架中节点的数量。
举个例子，假设一个桁架有20个节点，每个节点的重量为5千克，则桁架的节点重量为:桁架节点重量 = 5千克 * 20 = 100千克5. 总重量计算公式考虑到桁架中既有直杆又有节点，我们可以将桁架的总重量计算公式整合如下：桁架总重量= Σ(单根杆件重量 * 杆件数量) + 单个节点重量* 节点数量通过使用这个综合公式，我们可以计算桁架的总重量并估算所需的材料。
以上是关于桁架重量计算公式的一些介绍和示例解释。
桁架重量计算公式(一)
桁架重量计算公式(一)桁架重量计算公式1. 桁架重量计算公式的基本原理•桁架是由多个杆件和节点组成的结构体系，用于支撑大跨度的建筑物或其他工程项目。
•计算桁架的重量有助于设计和施工过程中的规划和分析。
2. 桁架重量计算公式的推导和分类桁架自重计算公式•桁架的自重是由杆件和节点组成的结构体系本身的重量。
•桁架自重计算公式可以采用以下公式进行推导：–自重= Σ (单个杆件质量) * (单个杆件数量)–单个杆件质量的计算公式：单个杆件密度 * 单个杆件体积•例子：–假设一个桁架由20根相同的杆件组成，每根杆件的密度为10 kg/m³，长度为3 m，则该桁架的自重为：–自重= 10 kg/m³ * π * ( m)² * 3 m * 20 = kg桁架荷载计算公式•桁架的荷载是指施加在桁架上的外部力，如风力、雪载等。
•桁架荷载计算公式可以根据具体的荷载情况和设计标准进行推导。
•例子：–假设一个桁架需要考虑风荷载，根据设计标准，风荷载的计算公式为：–风荷载 = 风荷载系数 * 风速² * 参考面积–根据具体的桁架结构和工程要求，可以确定风荷载系数和参考面积的具体数值，进而计算出桁架的风荷载。
桁架总重量计算公式•桁架的总重量是由桁架自重和桁架荷载两部分组成。
•桁架总重量计算公式可以采用以下公式进行推导：–总重量 = 桁架自重 + 桁架荷载•例子：–假设一个桁架的自重为 kg，风荷载为10 kg，则该桁架的总重量为：–总重量 = kg + 10 kg = kg3. 小结•桁架重量的计算是建筑结构设计和施工的重要环节，有助于评估桁架的承载能力和稳定性。
•根据桁架的具体情况和设计要求，可以采用不同的计算公式和方法进行桁架重量的计算。
•上述列举的桁架重量计算公式是其中的几个常用公式，根据实际情况可以选择合适的公式进行计算。
桁架上下层水平支撑工程量计算
桁架上下层水平支撑工程量计算
计算桁架上下层水平支撑工程量需要考虑以下几个方面：
1.桁架支撑的类型：根据具体的结构和设计要求，桁架支撑可以采用不同的形式，如水平撑杆、斜撑、拉索等。
根据具体情况，选择适当的支撑形式，对每一种支撑形式进行量化计算。
2.支撑杆的材料和尺寸：根据设计要求和所需承载力计算，确定支撑杆的材料和尺寸。
常见的支撑杆材料有钢材、铝材等，根据材料的物理性质和力学特性，确定其横截面尺寸。
3.支撑杆的长度和间距：根据桁架结构的尺寸和荷载要求，计算支撑杆的长度和间距。
支撑杆的长度取决于桁架的高度和跨度，支撑杆的间距则取决于桁架结构的设计要求和荷载要求。
4.支撑杆的连接方式：支撑杆在桁架结构中的连接方式也需要考虑。
连接方式常见的有焊接、螺栓连接等。
根据具体的连接方式，计算连接件的数量和材料。
在计算桁架上下层水平支撑工程量时，需要进行详细的结构设计和计算分析。
根据结构设计要求和荷载条件，确定具体的支撑形式、材料和尺寸，计算支撑杆的长度和间距，以及连接件的数量和材料。
同时，在施工过程中还需要进行实际测量和调整，以确保支撑结构的稳定性和安全性。
总之，桁架上下层水平支撑工程量的计算需要根据具体的结构设计和荷载要求，进行详细的计算和分析。
通过合理的设计和施工，确保桁架结构的稳定性和承载能力，从而提高工程的安全性和可靠性。
桁架结构的组成
桁架结构的组成桁架结构是一种广泛应用于建筑和工程领域的结构形式，它具有高强度、轻质、刚性好等特点，因此被广泛应用于桥梁、航空器、高层建筑、体育场馆等领域。
桁架结构的组成是指桁架结构所包含的各个构件，包括主要构件、次要构件和连接件等，下面将对这些构件进行详细介绍。
一、主要构件1.1 上弦杆上弦杆是桁架结构中最重要的构件之一，它位于桁架结构的上部，承受着桁架结构的主要荷载。
上弦杆一般采用钢材、铝合金等材料制成，其截面形状常见的有圆形、矩形、方形等。
在设计上，上弦杆的尺寸和截面形状需要根据桁架结构的荷载、跨度、支座类型等因素进行计算。
1.2 下弦杆下弦杆与上弦杆相对应，位于桁架结构的下部，承受着桁架结构的水平荷载。
下弦杆的材料和截面形状与上弦杆相似，但是其尺寸和截面形状需要根据桁架结构的荷载和跨度等因素进行计算。
1.3 斜杆斜杆是桁架结构中起支撑作用的构件，它连接了上弦杆和下弦杆，承受着桁架结构的剪力和弯矩。
斜杆的材料和截面形状与上弦杆和下弦杆相似，但是其长度和角度需要根据桁架结构的几何形状和荷载进行计算。
1.4 桁架节点桁架节点是桁架结构中连接上弦杆、下弦杆和斜杆的关键构件，它不仅承受着荷载，还需要具备良好的刚度和稳定性。
桁架节点的设计需要考虑到连接件的类型、数量和布局等因素，以保证节点的强度和刚度。
二、次要构件2.1 横向支撑杆横向支撑杆是桁架结构中用于增加刚度和稳定性的次要构件，它连接了斜杆和上弦杆或下弦杆之间，以防止斜杆的屈曲和稳定性问题。
横向支撑杆的数量和位置需要根据桁架结构的设计要求进行确定。
2.2 纵向支撑杆纵向支撑杆是桁架结构中用于增加刚度和稳定性的次要构件，它连接了上弦杆和下弦杆之间，以防止桁架结构的侧向位移和稳定性问题。
纵向支撑杆的数量和位置需要根据桁架结构的设计要求进行确定。
三、连接件3.1 螺栓螺栓是桁架结构中最常用的连接件之一，它连接了桁架结构的各个构件，以保证桁架结构的强度和刚度。
桁架板计算规则
桁架板计算规则
桁架板计算规则是指在建筑结构设计过程中，对于桁架板（也称空心板、空心楼板）的计算和设计所遵循的规则和标准。
桁架板是一种常用的楼板结构，由上下两层钢筋混凝土异形腔板拼合而成，中间填充轻质骨料混凝土或泡沫混凝土等材料。
桁架板中的钢筋混凝土异形腔板可分为上部和下部两块，上部为反扣型，下部为凸型，两者通过连接件（通常为橡胶垫、膜囊等材料）进行连接。
桁架板具有自重轻、刚度高、隔声性能好、抗震性好等优点。
桁架板计算规则首先需要考虑桁架板的承载力和稳定性问题。
其中，承载力的计算需要考虑桁架板的自重、活载荷载和温度荷载等因素，稳定性的计算则需要考虑支撑方式（通常采用悬挂或者固定支撑），以及轻质骨料混凝土充填体的支撑效果等因素。
其次，桁架板计算规则还需要考虑桁架板的跨度、板厚、楼高和钢筋混凝土异形腔板的几何参数等因素。
其中，跨度和板厚的选择关系到桁架板的承载力和稳定性，楼高和几何参数的选择则关系到桁架板的施工和使用效果。
最后，桁架板计算规则还需要遵循国家有关建筑结构设计的法律法规和技术规范，保证桁架板的设计符合国家标准并具有可行性和安全性。
总之，桁架板计算规则是建筑结构设计中重要的一部分，它关系到建筑结构的承载能力、稳定性和安全性，需要依照相关规范和标准进行合理设计和施工。
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桁架支撑的计算和构造
如上所述，桁架支撑是垂直于桁架平面设置的支撑桁架，承受纵向和横向水平荷载，如风荷载、悬挂或桥式吊车的水平制动或振动荷载、地震荷载等，其杆件承受轴心拉力或轴心压力。
由于水平荷载通常可为正或负方向，故多数支撑杆件的内力可能是受拉也可能是受压，应按压杆设计；只有限定只受拉力（受压时退出受力）的交叉柔性斜腹杆和柔性系杆按拉杆设计。
在一般屋架跨度和水平荷载不大的情况下，支撑杆件受力较小，常可不作内力计算，杆件截面由满足极限长细比条件λmax≤[λ]确定。
规范GBJ17－88规定，屋盖支撑压杆[λ]＝200，拉杆[λ]＝400（有重级工作吊车的厂房中350）。
计算杆件λmax时，对双角钢组成的T形截面杆件，应考虑支撑桁架平面内（截面x轴）和平面外（y轴）方向。
对交叉柔性单角钢斜拉杆也是如此，但因其平面外计算长度是平面内计算长度的一倍，故总是平面外y轴方向控制。
对仅在两端连接的单角钢杆件或双角钢组成的十形截面杆件，则应按斜方向即截面最小回转半径i mim轴方向的λmax考虑。
当支撑桁架的跨度或荷载较大时，必要时应按桁架分析计算杆件内力，再按轴心受拉或受压验算截面的强度和稳定是否足够。
为了安装方便，屋盖支撑通常用M20C级螺栓与屋架相连（图1～3），支撑与天窗架的连接螺栓可考虑略减小至M16。
每处连接螺栓一般至少用两个。
在有较大起重量或重级工作吊车、或有较大振动设备的厂房，支撑与屋架下弦的连接宜用焊接，这时C级螺栓起安装定位作用。
水平支撑的横杆和刚性系杆都受压力且长度相同，应尽量做成杆件本身以及连接构造和尺寸上互相统一。
图1 屋架上弦水平支撑
上弦横向水平支撑的交叉斜杆应做成角钢尖均向下，且连接处适当离开屋架
节点（这样受力上会稍有偏心，见图1），以免妨碍檩条或大型屋面板的放置或通过。
交叉斜杆相交处把其中之一切断，另用节点板靠焊缝或螺栓相连（图1a ①）。
在有檩屋盖体系中，如檩条的长细比满足柔性或刚性系杆的要求，则可兼代作为相应的柔性或刚性系杆（图1a）；交叉斜杆相交处如与中间檩条相连（图1a②），则中间檩条也起系杆作用。
在无檩屋盖体系中，一般要求另设支撑横杆（图1b），并且支撑横杆和系杆都连接于上弦下方预先焊上的支撑连接板上，以免连接螺栓头或刚性系杆的向上角钢尖与大型屋面板碰撞。
图2 屋架下弦水平支撑
下弦横向和纵向水平支撑的交叉斜杆常做成一根角钢尖向上另一根向下（图2），交叉处各自直通并用螺栓或焊缝相连（图2a附图）。
交叉斜杆、横杆和系杆可分别连接于下弦杆（图2a，制造和安装方便但连接处有较大偏心）；也可连接于同一块节点板上（图2b，节点板尺寸较大）；也可把交叉斜杆连在下弦杆、而支撑横杆和系杆连在下弦上方预先焊上的支撑连接板（图2c）。
垂直支撑通常连接在上、下弦杆处预先焊上的支撑连接板上（图3左方），少数情况如竖杆伸出肢有较大宽度时也可把螺栓
直接连在竖杆上。
当上、下弦系杆和垂直支撑都连
在支撑连接板上时（图3、1b、2c），可做到上、
下弦刚性和柔性系杆、水平支撑横杆、以及垂直支
撑的端部连接构造和尺寸全部统一；刚性系杆（包
括支撑横杆）和柔性系杆也不分上、下弦各自互相
统一。
图3 屋架垂直支撑。