钢结构原理--第九章--钢桁架与屋盖结构

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钢结构复习思考题

《钢结构设计原理》第九章单层厂房钢结构1重、中型工业厂房支撑系统有哪些？各有什么作用？（P305、317）答：柱间支撑（上柱支撑、下柱支撑）、屋盖支撑（上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆）柱间支撑的作用：_组成纵向构架，保证单层厂房钢结构的纵向刚度；承受风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受纵向地震作用，并将这些力和作用传给基础；可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度。

屋架支撑的作用：—保证屋盖形成空间几何不变体系，增大其空间刚度；—承受屋盖各种纵向、横向水平荷载（如风荷载、吊车制动力、地震力等），并将其传至屋架支座；—为上、下弦提供侧向支撑点，减少弦杆在屋架平面外的计算长度，提高其侧向刚度和稳定性；④保证屋盖结构安装时的便利和稳定。

2、屋盖支撑系统应如何布置？（P313-315）答;①上线横向水平支撑一般布置在屋盖两端（或每个温度区段的两端）的两榀相邻屋架的上下弦杆之间，位于屋架上弦平面沿屋架全跨布置，形成一平行弦桁架，其节间长度为屋架节间距的2~4倍。

②下弦横向水平支撑布置在与上弦横向水平支撑同一开间，它也形成一个平行桁架，位于屋架下弦平面。

③下弦纵向水平支撑屋架下弦梁端节间处，位于屋架下弦平面，沿房屋全厂布置，也组成一个具有交叉斜杆的平行斜桁架，它的端竖杆就是屋架端节间的下弦。

④垂直支撑位于上、下弦横向水平支撑同一开间内，形成一个跨长为屋架间距的平行弦桁架。

⑤系杆通常在屋架两端，有垂直支撑位置的上、下弦节点以及屋脊和天窗侧柱位置，沿房屋纵向通长布置。

3、檩条有哪些结构型式，是什么受力构件，需要验算哪些项目？常见的强度计算验算截面（P317 - 319, P319 第 2 段）实腹式和桁架式。

双向受弯构件。

强度，整体稳定（如檩条之间设有拉条，则可不验算整体稳定）、刚度、檩条的连接和构造常见的强度计算验算截面为檩条刚度最大面和刚度最小面4、设置檩条拉条有何作用？如何设置檩条拉条（P319倒2段）作用：为了减小檩条沿屋面方向的弯曲变形，减小My以及增加抗扭刚度，设置檩条拉条以减小该方向的檩条跨度。

钢结构钢桁架讲解36页文档

钢结构钢桁架讲解
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常Байду номын сангаас发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特

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

《钢结构钢桁架》PPT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。

《桁架结构》PPT课件

屋架、无斜腹杆屋架或刚接屋架、立体屋架等。
14
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

钢结构原理-第九章-钢桁架与屋盖结构

屋盖结构设计，通常包括屋盖结构布置，屋架形式的选择，支撑布置，屋盖荷载计算，屋架各杆内力计算，屋架杆件截面选择，檩条、拉条和撑杆的计算，节点设计以及绘制施工图。
钢结构设计原理
第九章钢桁架与屋盖结构钢结构设计原理
第九章钢桁架与屋盖结构
9.1.1 钢屋架的形式和尺寸
屋架按外形可分为三角形屋架、梯形屋架及平行弦屋架三种形式。
梯形屋架的端部高度
当屋架与柱刚接时 h 01 /1 0~ 1 /1 6 l
当屋架与柱铰接时 h0 l /18
钢结构设计原理
第九章钢桁架与屋盖结构
陡坡梯形屋架的端部高度 h00.5~1.0m
平坡梯形屋架取 h01.8~2.1m
9.2 桁架及屋盖结构的结构分析 9.2.1 计算假定 ◆ 各杆件的轴线均居于同一平面内且相交于节点中心；
50 时，不考虑雪荷载；
30 时，除瓦楞铁等轻型屋面外，可不考虑风荷载
30 以及对瓦楞铁皮等轻型屋面、开敞式房屋和风
荷载大于 490KN/m2 时，均应计算风荷载的作用；
屋面均匀活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者之中较大值。
钢结构设计原理
第九章钢桁架与屋盖结构
各种均布活荷载汇集成节点荷载的计算式为
当屋架的上、下弦杆相平行时，称为平行弦屋架。多用于单坡屋整和双坡屋面，或用作托架、支撑体系。腹杆多为人字形或交叉式。平行弦屋架的同类杆件长度一致、节点类型少，符合工业化制造要求，有较好的效果。
钢结构设计原理
第九章钢桁架与屋盖结构
屋架的造型应符合以下原则：
◆ 满足使用要求，主要是排水坡度、建筑净空、天窗、天棚以及悬挂吊车的需要。 ◆ 受力合理。应使屋架的外形与弯矩图相近，杆件受力均匀；短杆受压、长杆受拉；荷载布置在节点上，以减少弦杆局部弯矩，屋架中部有足够高度，以满足刚度要求。 ◆ 便于施工。屋架的杆件和节点宜减少数量和品种、构造简单、尺寸划一、夹角在30~60度之间。跨度和高度避免超宽、超高。设计时应全面分析、具体处理，从而确定具体的合理形式。

钢桁架结构(2024)

在建筑、桥梁、塔架等工程领域中，钢桁架结构被广泛应用，用于支撑建筑物或构筑物的重量，并承受外部荷载如风荷载、地震荷载等。
2024/1/29
4
结构形式与分类
2024/1/29
结构形式
钢桁架结构按形状可分为平面桁架和空间桁架。平面桁架在平面上呈直线或曲线形状，而空间桁架则具有三维空间的形状。
智能化设计与优化
基于人工智能、大数据等技术的智能化设计方法，可实现对钢桁架结构的自动优化和决策支持，提高设计效率和准确性。
智能监测与运维
利用物联网、传感器等技术对钢桁架结构进行实时监测和数据分析，可实现结构的健康状态评估和预测性维护，提高结构的安全性和耐久性。
27
行业标准规范完善方向
2024/1/29
稳定性分析
通过计算钢桁架结构的整体稳定系数和局部稳定系数，评估结构在荷载
作用下的稳定性。对于不满足稳定性要求的结构，需采取相应措施进行
加固或优化。
02
承载力验算
根据钢桁架结构的荷载条件和设计要求，进行承载力验算。通过比较实
际荷载与结构承载力的关系，判断结构是否安全。若承载力不足，需对
结构进行优化或加固处理。
其耐火极限。
在潮湿环境中，钢材容易发生锈蚀，需要采取防腐措施以延
长其使用寿命。
钢桁架结构的节点连接较为复杂，需要较高的加工精度和施
工技术水平。
8
02
钢桁架结构分析方法
2024/1/29
9
力学模型建立
01
02
03
桁架结构理想化
将实际钢桁架结构简化为由杆件和节点组成的理想化模型，忽略次要因素，突出主要受力特点。
连接方式选择

钢结构钢桁架

钢结构钢桁架在现代建筑领域中，钢结构钢桁架以其独特的优势，成为了众多大型建筑结构的重要组成部分。

钢结构钢桁架不仅具备出色的承载能力，还能够为建筑提供美观而独特的外观效果。

钢结构钢桁架，简单来说，就是由钢材制成的桁架结构。

它通常由一系列的杆件按照一定的几何形状组合而成，通过节点连接形成一个整体。

这些杆件可以是钢梁、钢柱或者各种形状的型钢，而节点则通常采用焊接、螺栓连接等方式进行固定。

钢桁架的形式多种多样，常见的有三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架等。

不同的形式在受力特点和适用场景上有所差异。

例如，三角形桁架具有稳定性好、内力分布均匀的特点，常用于跨度较小的建筑；而平行弦桁架则便于制作和安装，适用于较大跨度的屋架结构。

在设计钢结构钢桁架时，需要充分考虑多种因素。

首先是荷载的情况，包括恒载、活载、风载、雪载等。

这些荷载会对桁架的杆件产生内力，设计时必须确保杆件能够承受这些内力而不发生破坏。

其次是桁架的跨度和高度，这两个参数直接影响着桁架的受力性能和建筑空间的利用效率。

此外，还需要考虑建筑的使用功能、外观要求以及施工条件等因素。

为了保证钢结构钢桁架的质量和安全性，在制造和施工过程中需要严格控制各个环节。

在制造阶段，钢材的选材必须符合设计要求，其质量和性能要经过严格的检验。

杆件的加工精度也至关重要，包括尺寸精度、形状精度和表面质量等。

在焊接和螺栓连接时，要确保焊缝质量和连接强度符合标准。

施工过程同样需要精细管理。

在安装钢桁架时，要保证安装的精度和准确性，避免出现偏差导致结构受力不均。

同时，施工过程中的安全措施也不能忽视，要确保施工人员的人身安全。

钢结构钢桁架在实际应用中有着广泛的场景。

在工业厂房中，它可以作为屋架结构，为厂房提供大跨度的无柱空间，便于设备的布置和生产流程的进行。

在体育场馆、展览馆等大型公共建筑中，钢桁架可以打造出独特的建筑造型，同时满足大跨度的空间需求。

在桥梁建设中，钢桁架桥也具有较高的强度和稳定性，能够承受车辆和行人的荷载。

钢桁架及屋盖结构

截面的杆件，在节点处以节点板连接。节点板中的应力十分复杂，通常不作计算，根据工程经验确定其厚度，金属架节点板厚度取统一值。普通钢屋架节点板厚度可按下表选用。
13
梯形屋架腹杆最
大内力或三角形
屋架弦杆最大内力 Fmax / kN 中间节点板厚度
/ mm
支座节点板厚度
9
9.3.2 屋架杆件的截面形式
(1) 上弦杆。上弦杆可采用双不等肢角钢短边相并的T形截面，宽大的翼缘有利于放置檩条或屋面板；较大的侧向刚度也有利于满足运输和吊装的稳定要求。
(2) 下弦杆下弦杆可多采用双等肢角钢或两不等肢角钢短肢相并的T形截面，以提高侧向刚度，利于满足运输、吊装的刚度要求，且便于与支撑侧面连接。下弦杆截面主要由强度条件决定，尚应满足容许长细比的要求。
有檩屋盖质量轻、用料省、运输安装方便，但构件数目多、构造复杂、吊装次数多，屋盖横向刚度较差。有檩屋盖的屋架间距为檩条跨度，屋架经济间距为4m～6m。无檩屋盖，构件数目少、安装简便、施工速度快，易于铺设保暖层，且屋盖横向刚度大、整体性好，但由于自重大使下部结构用料增多，且对抗震不利。无檩屋盖方案的屋架间距为大型屋面板的跨度，一般为6m或6m的倍数。屋架的跨度和间距需结合柱网布置确定。
10
(3) 端斜腹杆。端斜腹杆可采用两不等肢角钢长边相并的T形截面。其计算长度 l0y l0x l,iy /ix 0.9 。当杆件短，或内力小时可采用双等肢角钢T形截面。
(4) 其他腹杆。其他腹杆均宜采用双等肢角钢T形截面；竖杆可采用双等肢十字形截面。以利于与垂直支撑连接和防止吊装时连接面错位。
(2) 有节间荷载作用时的杆件内力计算。
4
9.3 屋架杆件的截面设计
屋架杆件截面设计是在经过屋架选型、确定钢号、荷载计算和内力计算后，决定节点板的厚度和尺寸以及杆件的计算长度等，最后可按轴心受力构件，或拉弯、压弯杆件进行截面选择。

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。

桁架结构PPT课件

7.3.6 钢筋混凝土-钢组合屋架
➢ 为了合理地发挥材料的作用，屋架的上弦和受压腹杆可采用钢筋混凝土杆件，下弦及受拉腹杆可采用钢拉杆，这种屋架称为钢筋混凝土-钢组合屋架。
➢ 常用的组合屋架有折线形组合屋架、下撑式五角形组合屋架以及三铰组合屋架、两铰组合屋架等。
•34
7.3.7 板状屋架
➢ 板状屋架是将屋面板与屋架合二为一的结构体系。屋架的上弦采用钢筋混凝土屋面板，下弦和腹杆可采用钢筋，也可采用型钢制作。屋面板可选用普通混凝土，也可选用加气或陶粒等轻质混凝土制作。屋面板与屋架共同工作，屋盖结构传力简捷、整体性好，减少了屋盖构件，节省钢材和水泥，结构自重轻，经济指标较好。
➢ 1、屋架的节间大小均匀，屋架的杆件内力突变不大，比较均匀。
➢ 2、这种型式屋架的腹杆长度与杆件内力的变化相一致，两者协调而不矛盾。
➢ 3、木屋架的节点采用齿联结。这种屋架节点上相交的杆件不多，为齿联结提供了可能性。
•17
➢
豪式木屋架的适用跨度为9～21m，最经济跨度
为9～15m。豪式木屋架的节间数目主要考虑节间长度要
➢
➢ 式中 N y 力；
Ny V0
－斜腹杆的竖向分力和竖腹杆的轴
➢
V －简支梁相应于屋架节间的剪力。
•10
•11
•12
•13
•14
➢ 桁架杆件内力与桁架形式的关系如下： ➢ ①平行弦桁架的杆件内力是不均匀的，弦杆内
力是两端小而向中间逐渐增大，腹杆内力由中间向两端增大； ➢ ②三角形桁架的杆件内力分布也是不均匀的，弦杆的内力是由中间向两端逐渐增大，腹杆内力由两端向中间逐渐增大； ➢ ③折线形桁架的杆件内力分布大致均匀，从力学角度看，它是比较好的屋架形式，因为它的形状与同跨度同荷载的简支梁的弯矩图形相似，其形状符合内力变化的规律，比较经济。

第9章-桁架及屋架

➢桁架的主要尺寸土或砌体柱顶, 但在 ✓某些采用钢柱的厂房中, 为了增加排架的侧向刚度, 需将屋架与柱构成刚接 ✓这对梯形屋架比较简单易行, 而对三角形就必须设置隅撑, ✓势必影响屋架下的有效净空
➢桁架的腹杆体系
桁架中的腹杆主要用以联系上、下弦杆构成节点并传递节点荷载，布置原则应是:
① 永久荷载: 包括屋面材料、保温材料、檩条及屋架（包括支撑及天窗）的自重。
其中屋面材料和保温材料的自重, 荷载规范中所给的q （kN/m 2 ）常按屋面的实际面积计算, 需除以屋面倾角的余弦cosα方得按屋面水平投影面积计算的自重值。所给估算屋架自重经验公式则是按屋面的水平投影面积计算, 常用估算公式为
➢屋盖的主要平面尺寸——屋架的平面尺寸
当房屋区段长度超过某规定值时, 需设置伸缩缝。最常用的设置方法是在伸缩缝处设置双柱。使每一温度区段相互隔开可以自由伸缩, 否则由于纵向或横向构件的温度变化将使某些构件如支柱中产生较大的温度应力和变形。
➢屋架的支撑系统
屋架在垂直于屋架平面方向, 不设支撑体系不能是不能保持其几何不变, 如下图, 虽有檩条和系杆的连系, 但屋架相互间几何可变, 在侧向力作用下屋架会倾斜
➢桁架的主要尺寸——屋架外形的选用
◆ 受力合理。应使屋架的外形与弯矩图相近, 杆件受力均匀；短杆受压、长杆受拉；荷载布置在节点上, 以减少弦杆局部弯矩, 屋架中部有足够高度, 以满足刚度要求。
两端简支的受弯构件在满跨均布荷载作用下, 弯矩图形为一抛物线, 因此屋架的外形若接近抛物线, 则弦杆各节间中的内力最为均匀。
式中, So为基本雪压, 随地区不同而异, 系以当地一般空旷平坦地面上统计所得50年遇的最大积雪自重确定, 规范中给出了基本雪压的分布图。山区的基本雪压应通过实际调查确定；在无实际资料时, 可按当地空旷平坦地面的基本雪压乘以系数1.2采用。雪荷载的组合值系数ɸc, 可取0.7。

《桁架及屋盖》课件

构造方式
平顶、斜屋顶、弯曲屋顶。
应用场景
住宅、商业建筑、工业建筑。
小结
1
概念
本课程介绍了桁架及屋盖的概念、构造方式、应用场景等相关知识。
2
设计原理
通过学习本课程，能够更好地了解和掌握桁架及屋盖的设计原理。
3
工程实践
通过学习本课程，能够更好地及屋盖》PPT课件
# 桁架及屋盖本课程将介绍桁架及屋盖的概念、构造方式、应用场景等相关知识。
桁架
概念
桁架是由若干根斜撑和横杆连接组成的三角形结构体系。
构造方式
单层桁架、复合桁架、空间桁架。
应用场景
桥梁、摩天大楼、飞机及船舶。
屋盖
概念
屋盖是指房屋顶部的覆盖物，一般由支撑系统、防水系统和保温系统组成。

钢桁架构件学习

N Am
cr
kLeabharlann crfyfy k1
（4-6）
式中：
N——计算轴心压力；Am——构件毛截面面积
1——轴心受压构件纵向弯曲定系数；与截面类型、构件长细比、
所用钢种有关。可查P508附表4-8
第20页/共69页
3）钢桁架梁桥构件的计算长度
（1）构件在桁架平面内计算长度
实际设计，按经验确定见P507 附表4-7—杆件的计算长度
第2页/共69页
拱桥中的斜撑
(Braces in Arch Bridge)
第3页/共69页
主桁架杆件的截面形式
• 钢桁架梁桥的主桁架构件主要是轴心受力构件和拉弯构件、压弯构件。轴心受力构件是指承受通过截面形心轴线的轴向力作用的构件。包括轴心受拉构件和轴心受压构件。构件在承受轴心压（或拉）力的同时，还承受横向力产生的弯矩或偏心力产生的端弯矩作用，则称为拉弯或压弯构件。
4.1 钢桁架的构造
• 钢桁架梁桥是由主桁架、联结系、
钢桁架梁桥的组成
桥面系等组成的空间结构。其中桥面系由纵梁、横梁、桥面板及纵梁之间
• 主桁架是钢桁架梁桥的主要承重结构，由上、下弦杆和腹杆组成的平面桁架结构。各杆件交汇处为节点，用节点板连接。主桁架
的联结系组成，桥面系的作用是提供行车的桥面，并将桥面荷载传递给主桁架。
σ N
Am
（4-1）
N ——构件计算轴心力；
Am—— 构件的毛截面面积； []—— 钢材基本容许应力。当构件承受动力荷载作用时，
计算应力不得超过容许疲劳应力 [n]
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2）有孔洞等削弱
◎ 弹性阶段－应力分布不均匀；
◎ 极限状态－净截面上的应力为均匀屈服应力（实际达到抗拉强

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谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
钢桁架与屋盖结构
16、人民应该为法律而战斗，就像为了城墙而战斗一样。 ——赫拉克利特 17、人类对于不公正的行为加以指责，并非因为他们愿意做出这种行为，而是惟恐自己会成为这种行为的牺牲者。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让法律是社会的习惯和思想的结晶。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含义是财富。— —爱献生

钢桁架与屋盖结构

l0 l 。
（2）屋架高度一般情况下，设计屋架时，首先根据屋架形式和设计经验先确定屋架的端部高度，再按照屋面坡度计算跨中高度。
h h0 il0 / 2
人字形和梯形屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般情况下可在下
列范围内采用：梯形和平行弦屋架： h 1 / 10 ~ 1 / 6l0
钢桁架与屋盖结构
1钢桁架与屋盖结构的组成及应用
1.1 钢桁架的组成及应用
钢桁架是指由轴心受力构件（拉杆和压杆）相互连接组成的格构式构件，用以承受横向荷载和跨越较大的空间。
图1 两向正交正放交叉桁架体系网架
1.2 屋盖的组成及应用
1.常见的屋盖结构形式常用的钢屋盖结构形式有平面杆系结构、空间杆系结构、悬索结构、膜结构等。
定的桁架体系把力传向支座，只发生较小的弹性变形，即有足够的刚度和整体性。
（3）为屋架弦杆提供必要的侧向支承点。水平支撑和垂直支撑桁架的节点以及由此延伸的支撑系杆都成为屋架弦杆的侧向支承点，从而减小弦杆在桁架平面外的计算长度，保证受压弦杆的侧向稳定，并使受拉下弦不会在某些动力荷载作用下（如吊车运行时）产生过大的振动。（4）承受并传递水平荷载。水平荷载包括纵向和横向水平荷载，例如风荷载、吊车的水平制动力、振动荷载、地震作用等，最后都通过支撑体系传到屋架支座。（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。屋盖的安装工作一般是从房屋温度区段的一端开始的，首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。
（1）平面杆系结构 1）桁架
2）拱拱在大跨度屋盖中经常采用，特别是当建筑物要求墙体与屋顶连成一体时，落地拱尤为适用。拱在竖向均布荷载作用下，基本上处于受压状态，适合于以钢筋混凝土之类的材料制成。但在大跨度时，往往做成格构式钢拱。

9桁架及屋盖

sk r s0 1.0 0.45 0.45kN / m2 2 r取值见P404。根据规范GB50009-2012、P18，取 sk 0.5kN / m
L≤30m
L>30m
垂直支撑
垂直支撑
L≤24m
L>24m
系杆布置

屋脊处应设刚性系秆，当跨度较大时，屋架两端的系杆也可考虑为刚性系杆。通常刚性系杆采用双角钢组成的十字截面，柔性系杆采用单角钢。当横向水平支撑设置在第二柱间时，第一柱间均为刚性系杆。

9.4 屋盖设计的内容和屋架的内力计算（P403）
①施加单位荷载并求支反力 ②单元编号：外围每个荷载之间编一个号A、B、C… 内部每个三角单元编一个号1、2、3…
1 B A 2 C D 3 4 5 E F 6 G H
7
8
9
10
每个荷载及杆件均获编号，如23，DE…
③按比例绘制支反力AB，荷载BC、CD … ④依次作直线平行于杆件，如： B1、C1（交点为C） 12、A2（交点为2） ⑤量取线段长度即对应杆件内力大小 ⑥判别拉压：按单元号至节点号的方向定按顺时针为压(负)，逆时针为拉（正）如12号杆为压，23为拉（上弦均为压，下
一、屋盖设计的内容

结构方案的确定和结构布置：选定屋盖的组成，确定屋架的间距、形式和腹杆体系，布置各种支撑系统等；檩条设计（有檩体系）；屋架的内力分析：屋架荷载的计算、内力分析及内力组合等；屋架杆件截面设计：钢材牌号、杆件截面形式和尺寸的选用，强度和稳定计算等；屋架节点设计：各个节点中的连接计算和构件的拼接等；施工详图的绘制包括材料表的编制。