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
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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
桁架结构课件
桁架
由物系的多样化，引出仅由杆件组成的系统——桁架
桁 架 的 定 义
由许多杆件在其端点处相互连接 起来，成为几何形状不变的结构， 称之为“ 桁架”。
桁架中杆件与杆件相连接的铰链，称为节点。
节点
上弦杆
杆件
竖 杆 下弦杆
斜 杆
工程中的桁架结构
桁架分类
平面桁架
平面结构，
载荷作用在结构 平面内；
力 学 中 的 桁 架 模 型
二力杆—组成桁架的基本 构件。 构建桁架的基本原则：组 成桁架的杆件只承受拉力 或压力。
力学中的简单桁架模型
( 基本三角形) 三角形有稳定性
(a)
三、按几何组成分类：
1、简单桁架—在基础或一个铰结三角形上，每次 用不在一条直线上的两个链杆连接一个新节点， 按照这个规律组成的桁架。
结论与讨论
为什么滚动比滑动省力
滑动摩擦力是驱动力
滑动摩擦力是阻力
第四章材料力学
目录
§ 4-1
材料力学的任务
§4-1 材料力学的任务
一、基本概念
1.结构（机械）和构件（零件） 结构物(机械)由构件(零件)组成。
主架、吊臂、操作室、配重。
§ 4-1
材料力学的任务
2.变形:弹性变形和塑性变形
F
荷载未作用时
合适材料和降低材料消耗量，以节约投资成本。（安全与
经济）。 理论分析
材料力学包含
的两个方面
测定材料的力学
实验研究
——
性能；解决某些 不能全靠理论分 析的问题
2.生活实例
A4复印纸在自重作用下产 变形固体的基本假设
在外力作用下，一切固体都将发生变形， 故称为变形固体。在材料力学中，对变形固体 作如下假设： 1、连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 灰口铸铁的显微组织 球墨铸铁的显微组织
管桁架结构-3-4
氩弧焊焊接要领：运条要稳，送风要匀，运条速度与送 风大小要匹配。不锈钢焊接受热时很易产生较大变形， 尽量减小其焊接变形；焊缝外观：焊波均匀、焊缝光滑 流畅、焊缝宽度适宜、无焊瘤、无咬边；焊缝内在质量： 无夹渣、无裂纹、无气孔。不锈钢天沟焊缝防水是工程 屋面防水的关键，因此应加强对焊缝质量的控制。焊接 完成后需自行进行煤油抗渗试验，检验合格后方可盖屋 面板。 4、吊顶系统安装 1）吊顶放线定位 吊顶放线定位是吊顶层施工的第一步，是非常重要的环 节，直接影响到吊顶层的安装质量和外观效果。具体操 作步骤如下：
上午10时7分
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2）檁条安装 主檩条一般采用C型钢、Z型钢或方通钢檩条，主檩条垂 直于桁架，水平间距一般为1500mm。屋面檩条是屋面 板及面板固定支座和吊顶系统的支撑构件，通过檩托和 屋面主钢结构檩条（主桁架上弦管）连接。因屋面檩条 的安装误差会严重影响屋面和吊顶板的安装，因此需要 严格控制好屋面檩条的安装精度。在复核好的主钢结构 檩托上放出屋面檩条的安装边线，再将檩条对线安装。 檩托安装时横向既沿檩条方向与地面垂直，纵向与主钢 结构檩条方向的曲面法线垂直。檩托焊接要满足设计要 求，成型美观无夹渣、气孔、焊瘤、裂纹等缺陷，焊接 完成要及时进行焊缝清理和防腐处理。檩条安装时要特 别注重标高位置，横向要在同一平面上且在同一直线上， 纵向与主钢结构在同一曲面上并达到设计安装要求。上ຫໍສະໝຸດ 10时7分建筑工程技术学院
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1、屋面定位放线 屋面放线定位是屋面系统施工的第一步，是非常重要的环 节，直接影响到屋面系统的安装质量和外观效果。 具体操作步骤如下： 1）明确屋面系统施工边界，按照设计图纸进行屋面边界 尺寸定位，同时参照屋面收边节点，确定屋面板的实际铺 设区域。确定屋面板布置区域后，进行屋面板布置放线。 2）建立测量基准点，在桁 架上四周天沟位置两端建立 控制节点，分别拉钢丝通线 放出各控制线，在桁架上弦 杆顶面分线、划出各檩托的 实际安装尺寸，如图3.101 所示：
管桁架 矢高 -回复
管桁架矢高-回复管桁架是一种特殊的结构形式，常常用于支撑和加固建筑物或其他各种工程中。
管桁架的结构特点和优势使其在跨度大、载荷高的场合中得到广泛应用。
本文将从管桁架的定义、结构特点、应用领域和设计优化等几个方面介绍管桁架的相关知识。
一、什么是管桁架？管桁架，顾名思义，是由管道连接起来形成的框架结构。
它通常由两个或多个管道构成，这些管道可以是同样形状的圆管、方管或矩形管等。
管桁架通过焊接、螺栓或其他连接方式将这些管道连接起来，形成一个稳定的整体结构。
二、管桁架的结构特点1. 强度高：由于桁架结构的特殊形式，管桁架能够承受较大的力，并将其分散到整个结构中。
这使得管桁架能够在跨度大、荷载高的情况下保持良好的稳定性和安全性。
2. 重量轻：管桁架采用镁铝合金或高强度钢材作为材料，这些材料的密度相对较小，因此管桁架自身的重量相对较轻。
这不仅减少了对建筑物或其他工程的自重负荷，也方便了运输和安装。
3. 可拆装：由于管桁架结构的特点，它可以采用拆装式设计，使得整个管桁架能够方便地进行拆卸和组装。
这不仅便于处理运输或临时支撑等特殊情况，也使得管桁架能够更好地适应不同的使用需求。
4. 抗震性能好：管桁架由多根管道构成，这些管道之间通过连接件进行连接，形成一个整体。
这种结构形式使得管桁架具有较好的抗震性能，能够在地震等自然灾害中保持相对较高的稳定性。
5. 美观大方：管桁架的结构形式简洁大方，外观设计独特。
它不仅可以满足功能性需求，还能起到装饰效果，使得建筑物或其他工程更具有艺术性和吸引力。
三、管桁架的应用领域1. 建筑结构：管桁架常常用于大型建筑物的支撑和加固中，如体育馆、展览馆、机场候机楼等。
它可以起到支撑结构的作用，减少对传统建筑物结构的影响，使得建筑物更加开放、明亮。
2. 橙桥行走旱冰场，3. 桁架梁：管桁架也可以用作桁架梁，用于支撑大跨度的天花板或屋面结构。
由于管桁架材料轻，可以减少对建筑物自重的影响，同时其强度和稳定性也能够满足建筑物的使用需求。
钢桁架结构ppt
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管桁架结构节点与破坏形式
➢ 钢管构件的接长或连接接头宜采用对接焊 缝连接。
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管桁架结构组成
➢ 单榀管桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成。 ➢ 管桁架结构一般由主桁架、次桁架、系杆
和支座共同组成。
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管桁架结构优点和局限性
➢ 优点： （1）节点形式简单 （2）刚度大，几何特性好 （3）施工简单 （4）有利于防锈和清洁维护 （5）圆管截面的管桁架结构流体动力特性好 ➢ 局限性： （1）材料强度不能充分发挥，用钢量大 （2）相贯节点的加工与放样复杂 （3）焊接质量要求高，且工作量大
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管桁架结构节点与破坏形式
➢ 为保证相贯节点连接的可靠性，应遵循相 贯构造要求（参P264）.
➢ 管桁架钢管构件在承受较大横向荷载的部 位，其工作情况较为不利，应采取适当的 加强措施，以防止产生过大的局部变形。
➢ 节点的加强要针对具体的破坏模式，主要 有：主管壁加厚、主管上加套管、加垫板、 加节点板及主管加肋环或内隔板等多种方 法。
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钢管材料的试验
➢ 钢管的取样方法 ➢ 试样切取方法 （1）拉伸试样 （2）冲击试样 （3）压扁试样 ➢ 试验方法
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管桁架结构图纸识图
➢ 钢管相贯点处焊缝可能会有对接焊缝和角 焊缝等多种焊缝形式。
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钢结构工程施工
主讲：
钢结构
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管桁架结构
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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。
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➢
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。
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➢ 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。
管桁架结构名词解释
管桁架结构名词解释管桁架结构是一种由钢管和桁架组成的结构形式，广泛应用于各种建筑和桥梁工程中。
以下是关于管桁架结构的名词解释：1.钢管：管桁架结构中的主要材料是钢管，通常采用具有高强度、轻质、耐腐蚀等特性的钢材制成。
钢管不仅作为结构材料，还充当施工过程中的临时支撑。
2.桁架：桁架是管桁架结构中的主要受力部件，通常由两榀或两榀以上的三角形或四边形构成。
桁架的杆件通常是钢管，通过节点与节点连接而成。
3.节点：节点是管桁架结构中的关键部位，通常采用高强度螺栓或焊接方式连接钢管和桁架。
节点的设计应考虑受力、构造和施工等因素，以确保结构的安全性和稳定性。
4.主拱：主拱是管桁架结构中的主要受力构件，通常设计成空间曲线形状，如圆弧形、悬链线形等。
主拱的设计需经过精确计算，以确保其具有足够的强度和稳定性。
5.侧向支撑：侧向支撑是管桁架结构中的重要组成部分，用于抵抗侧向力并增加结构的稳定性。
侧向支撑通常采用钢拉杆、钢支撑等构件，与主拱和桁架相连接。
6.高度、跨度：高度和跨度是管桁架结构中的两个重要参数。
高度指结构在垂直方向上的尺寸，而跨度指结构在水平方向上的尺寸。
高度和跨度的选择取决于结构的用途、功能和设计要求。
7.平面外稳定：管桁架结构在承受载荷的过程中，需要保持其整体稳定性，即平面外稳定。
平面外稳定主要受到重力、风载、地震等外部因素的影响，需要通过设计合理的支撑体系和使用高强度材料等措施来确保结构的稳定性。
8.施工方法：管桁架结构的施工方法包括工厂制作和现场安装两个阶段。
在工厂制作阶段，需要根据设计要求进行精确下料、弯管、焊接和组装等工序，确保钢管和桁架的几何尺寸和组装精度。
在现场安装阶段，需要按照设计要求进行钢管和桁架的连接、固定和调试等工作，确保结构的整体稳定性和安全性。
9.应用范围：管桁架结构因其具有结构轻盈、构造简单、安装方便等优点，被广泛应用于各类建筑和桥梁工程中，如体育场馆、会展中心、机场航站楼、高速公路桥梁等。
第2章 桁架结构
• 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屋架（12～18m）、三铰屋架、两铰屋架 等。桥式屋架是将屋面板与屋架合二为一的结构体系。
2.3 屋架结构的选型与布置
❖ 2.3.4 屋架结构的支撑
• 包括设置在屋架之间的垂直支撑、水平系杆以及设置在上下弦 平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。
• 垂直支撑和水平系杆是为了保证侧向稳定性。
• 上弦横向支撑为了增强屋盖的整体性和屋架上弦的侧向稳定性。
• 下弦纵向水平支撑是为了增强屋盖的空间刚度，增强排架的 空间工作性能。
❖ 2.3.1 屋架结构的几何尺寸：矢高、坡度、节间距
• 1、矢高：直接影响结构的刚度与经济指标。一般矢高可取跨 度的1/10-1/5。
• 2、坡度：上弦坡度的确定应与屋面防水构造相适应。瓦类屋面时, 一般不小于1/3。大型屋面板做卷材防水时, 一般为1/8-l/12。
• 3、节间距：屋架节间长度的大小与屋架的结构型式、材料及荷载 有关。一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉,节间长度可大些。
• 抛物线形（折线形）桁架的杆件 内力较为均匀，其外形与简支梁 弯矩图相似，受力较为合理，结 构形式较为理想，故经济性较好。
❖ 2.1.3 桁架外形与内力的关系
• 斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号 (拉或压)有直接关系。 • 矩形（梯形）桁架斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜
腹杆相反。 • 三角形桁架斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆则总是受拉。
• 设计上通常的规定是：跨度6～9m时，采用四节间；跨度9～12m 时，采用六节间；跨度12～15m时，采用八节间。
管桁架结构-1-2
• 焊接钢管承载能力低于无缝钢管
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项目1 钢管桁架结构基本知识与图纸识读
• 3.1.2钢材的验收 • 钢材的验收是保证钢结构工程质量的重要环节，应该按照 规定执行。钢材验收应达到以下要求： • 1、钢材的品种和数量应与订货单一致。 • 2、钢材的质量保证书应与钢材上打印的记号相符。 • 3、测量钢材尺寸，尤其是钢板厚度的偏差应符合标准规 定。 • 4、钢材表面不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷， 钢材表面的锈蚀深度不得超过其厚度负偏差值的一半。
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3.1.3.2钢管取样方法 对于外径小于30mm的钢管，应取整个管段作试样； 当外径大于30mm时，应剖管取纵向或横向试样； 对大口径钢管，其壁厚小于8 mm时，应取条状试样； 当壁厚大于8 mm时，也可加工成圆形比例试样，如图 3.23所示。
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项目1 钢管桁架结构基本知识与图纸识读
• 3.1.3.2钢管切取方法 • ①拉伸试样：板材试样主轴线与最终轧制方向垂直；型 钢试样主轴线与最终轧制方向平行。 • ②冲击试样：纵向冲击试样主轴线与最终轧制方向平行； 横向冲击试样主轴线与最终轧制方向垂直。 • ③压扁试样
普通含锰量的钢
较高含锰量的钢
数字后不加Mn
数字后加Mn
45号钢，45Mn，20MnTiB
•用作：冷拔高强钢丝或制作高强螺栓、自攻螺钉等。
•----则表示平均含碳量为0.45％ ，锰的含量低于1. 5％的镇 静钢。
2、焊条 A、焊条的选择： 焊条应与焊件钢材（主体金属）相适应。 Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328) Q345钢选择E50型焊条 (E5001--E5048) Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--E5518) B、焊条的表示方法： E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度 第3表示焊条的焊接位置。 第3、4电流及药皮的类型。 不同钢种的钢材焊接，如何选用焊条？
管桁架结构的设计要点
管桁架结构的设计要点最近几年来，随着我国钢铁产量的不断增加，钢结构以其自身的优势，在建筑中所占的比例愈来愈大，钢管结构也取得较大的冲破。
钢管结构的最大优势是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求和经济效益要求完美地结合在一路，因此如何做好钢管结构中管桁架结构的设计就尤其重要。
管桁架结构的受力特点管桁架，是指用圆杆件在端部彼此连接而组成的格构式结构。
与传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架相较，管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀散布，使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度。
这种钢构不用节点板，构造简单，制作安装方便、结构稳固性好、屋盖刚度大。
空间三角形钢管桁架在受到竖向均布荷载作用的时候，表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理。
弦杆轴力的要紧阻碍因素是截面的高度，而竖面斜腹杆轴力的要紧阻碍因素是竖面腹杆与竖直线的倾角。
水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小，可是若是受到明显的扭矩作用的话，必需考虑适当加大其截面尺寸。
管桁架结构的结构计算设计大体规定。
立体桁架的高度可取跨度的1/12～1/16，立体拱架的拱架厚度可取跨度1/20～1/30，矢高可取跨度的1/3～1/6。
弦杆(主管)与腹杆(支管)及两腹杆(支管)之间的夹角不宜小于30°。
当立体桁架跨度较大(一样以为不小于30米钢结构)时，可考虑起拱，起拱值可取不大于立体桁架跨度的1/300(一样取1/500)。
现在杆件内力转变“较小”，设计时可按不起拱计算。
管桁架结构在恒荷载与活荷载标准作用下的最大挠度值不宜超太短向跨度的1/250，悬挑不宜超过跨度1/125。
关于设有悬挂起重设备的屋盖结构最大挠度不宜大于结构跨度的1/400。
当仅为改善外观要求时，最大挠度可取恒荷载与活荷载标准作用下挠度减去起拱值。
一样情形下，按强度操纵面而选用的杆件可不能因为各类缘故的刚度要求而加大截面。
一样计算原那么。
管桁架结构应进行重力荷载及风荷载作用下的内力、位移计算，并应依照具体情形，对地震、温度转变、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进行计算。
管桁架结构案例
管桁架结构案例管桁架结构是一种常用于建筑物和桥梁等工程中的结构形式。
它由管材和连接节点组成，能够承受较大的荷载并保持结构的稳定性。
下面列举了十个关于管桁架结构的案例，以展示其在不同领域的应用和优势。
1. 桥梁结构：管桁架结构广泛应用于桥梁建设中。
例如，某座大型跨海桥梁采用了管桁架结构，通过合理的布置管材和连接节点，实现了桥梁的强度和刚度要求，同时降低了结构自重。
2. 体育场馆：一些大型体育场馆采用了管桁架结构来支撑屋顶和观众席。
这种结构形式能够提供较大的空间覆盖和开放感，同时减少了结构材料的使用量。
3. 天桥：城市中常见的天桥也可以采用管桁架结构。
通过合理设计和施工，天桥能够承受行人和自行车等荷载，同时保持结构的稳定性和美观性。
4. 风力发电塔架：管桁架结构在风力发电行业中得到广泛应用。
风力发电塔架需要承受较大的侧向风荷载，而管桁架结构能够提供较高的刚度和稳定性，确保风力发电机组的安全运行。
5. 航天器发射塔架：管桁架结构在航天器发射场中起到了关键的支撑作用。
发射塔架需要承受巨大的荷载和冲击力，而管桁架结构能够提供足够的强度和稳定性，确保航天器的安全发射。
6. 建筑立面：一些建筑物的立面采用了管桁架结构，以实现结构的轻巧和透明感。
这种结构形式能够提供较大的开口面积和采光效果，同时增加了建筑物的美观性。
7. 展览馆：一些展览馆采用了管桁架结构，以提供较大的展厅空间和柔和的光线。
管桁架结构能够灵活布置管材和连接节点，满足展览馆内不同区域的功能需求。
8. 运动场：一些运动场地采用了管桁架结构来支撑看台和照明设备。
通过合理的管材布置和连接节点设计，运动场地能够满足观众席的承载要求，同时提供良好的观赛视野。
9. 临时搭建：管桁架结构适用于临时搭建的场景，如露天音乐会和户外展览会等。
由于管桁架结构具有可拆卸、易组装和重复使用的特点，因此能够满足这些活动的快速搭建和拆除需求。
10. 养殖场：一些养殖场采用了管桁架结构建造养殖棚。
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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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