水工钢结构第六章钢桁架讲解

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结构体系篇--桁架结构讲义PPT(51张)

结构体系篇--桁架结构讲义PPT(51张)

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。
(四)轻型钢屋架 屋架的上弦一般用小角钢、下弦和腹杆用小角钢或圆钢。
适用于:跨度<=18m,柱距4~6m,设置有起重量
<=50KN的中、轻级工作制桥式吊车的工业建筑和跨度 <=18m的民用房屋的屋盖结构。 结构型式:三角形、三铰拱和梭形屋架。 常用:三角形屋架。
三角形、三铰拱屋架适用于斜坡屋面,屋面坡度通常取
1/2~1/3,梭形屋架的屋面坡度较平坦,通常取1/12~1/8。
(五)混凝土屋架 常见形式有:梯形、折线形、拱形、无斜腹杆屋架等。 根据是否对屋架下弦施加预应力,分为:钢筋混凝土屋架和
预应力混凝土屋架,前者适用跨度为15~24m,后者适用跨
度为18~36m或更大。 1、梯形屋架
按几何组成方式可以分:简单桁架、联合桁架 (由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规 则联合组成)和复杂桁架(不同于前两种的其他 静定桁架)。

按是否存在水平推力分:无推力的梁式桁架(与相应的实 体梁结构比较,掏空率大,上下弦杆联合抗弯,腹杆主要 抗剪,受力合理,用材经济)和有推力的拱式桁架(拱圈 与拱上结构联为一体,整体性好,便于施工,跨越能力强, 节省钢材)。

梯形屋架受力性能比三角形屋架合理,可用于跨度较大房 屋适用跨度为12~18m。
(二)钢-木组合屋架
形式:(1)豪式、(2)芬
克式、(3)梯形、(4)下折式。
由于不易取得符合下弦材质 标准的上等木材,特别是原木和
方木干燥较慢,干裂缝对下弦不
利,采用钢拉杆作为屋架的下弦, 每平方米建筑面积的用钢量增加

钢结构钢桁架讲解36页文档

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》课件

《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。

钢结构钢桁架

钢结构钢桁架

钢结构钢桁架钢结构在现代建筑中扮演着举足轻重的角色,而钢桁架作为钢结构的重要组成部分,更是具有广泛的应用和独特的优势。

钢桁架是一种由钢材组成的桁架结构,通常由上弦杆、下弦杆、腹杆等构件通过节点连接而成。

它具有很高的强度和刚度,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。

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,常用于屋架结构;梯形桁架则在桥梁等结构中较为常见,因为它可以更好地适应不同的跨度和荷载要求;平行弦桁架则具有制作和安装方便的优点,在一些工业厂房和仓库中经常使用。

钢桁架的优点众多。

首先,它的材料强度高,能够在相同的承载能力下,相比其他结构使用更少的材料,从而减轻结构自重,降低基础造价。

其次,钢桁架的制造和安装相对较为简便,可以在工厂预制好各个构件,然后运输到现场进行组装,大大缩短了施工周期。

再者,由于钢材的可重复利用性,钢桁架在建筑拆除后,其钢材还可以回收再利用,符合可持续发展的理念。

在实际应用中,钢桁架在大跨度建筑中展现出了无可替代的作用。

例如,大型体育场馆、展览馆、火车站等公共建筑,往往需要宽敞的无柱空间来满足使用功能的要求,钢桁架结构就能够很好地实现这一目标。

以体育场馆为例,巨大的钢桁架屋顶不仅为观众提供了良好的遮蔽,还营造出了宏伟壮观的建筑形象。

在工业建筑领域,钢桁架也有着广泛的应用。

例如,工厂的厂房常常需要较大的跨度来布置生产线和设备,钢桁架结构可以提供足够的空间,并且能够满足工业生产对结构强度和稳定性的要求。

然而,钢桁架的设计和施工也并非毫无挑战。

在设计过程中,需要精确计算各种荷载,包括恒载、活载、风载、雪载等,以确保结构的安全性和可靠性。

同时,节点的设计也是至关重要的,节点的连接方式和强度直接影响着整个桁架结构的性能。

在施工方面,钢桁架的安装需要高精度的测量和定位,以及专业的施工设备和技术,以保证各个构件能够准确地连接在一起。

钢桁架及屋盖结构PPT课件

钢桁架及屋盖结构PPT课件
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2
1
1
3
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屋盖支撑作用示意图
1—屋架;2—檩条;3—横向支撑;4—纵向支撑
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屋盖支撑的类型和布置
屋盖支撑的主要作用是:承受屋盖在安装和使用过程中
可出现的纵向水平力,如山墙的水平风力、悬挂吊车
的纵向水平制Leabharlann 力、安装时可能产生的垂直于屋架平面的水平力,以及纵向地震作用等;作为屋架弦杆的
16
第16页/共32页
2. 节点的构造和计算
节点设计首先应按各杆件的截面形式确定节点的构造形
式,根据腹板内力确定连接焊缝的焊脚尺寸和焊缝长
度,然后按所需的焊缝长度和杆件之间的空隙,适当
考虑制造装配误差,确定节点板的合理形状和尺寸,
最后验算弦杆和节点板的连接焊缝。桁架杆件与节点
板间的连接,通常采用角焊缝连接形式,对角钢杆件
支撑确定,一般取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与
系杆间 l0y l 的距离。弦杆对腹板在屋架平面外的约束作用
7
第7页/共32页
(3) 在斜平面内的计算长度。单面连接的单角钢腹杆及双角钢组成的十字形截面腹
杆,因截面的两主轴均不在屋架平面内,故当杆件绕最小主轴失稳时,将发生
在斜平面内,情形介于屋架平面内和屋架平面外两者之间,杆件两端的节点具
屋盖垂直支撑也视为一平行弦桁架,可采用交叉腹杆或V形、W形腹杆。
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檩条、拉条和撑杆
檩条应与屋架上的檩托可靠连接,檩托是由焊接在屋架上的短角钢制成,檩条与 檩托一般用普通螺栓连接,槽钢檩条的槽口宜朝向屋脊以利于安装;角钢和S形 薄壁型钢檩条的肢尖均应朝向屋脊。

钢桁架结构(2024)

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
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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

水工钢结构第六章

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。

钢结构钢桁架

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。

6第六章 钢桁架与门式刚架解析

6第六章 钢桁架与门式刚架解析

压杆:与它相交的另一斜杆受拉且二杆皆不中断时,取为0.5l;
与它相交另一斜杆受拉,两杆中有一杆中断并以节点板相搭接
时取为0.7l; 其它情况,如两杆皆受压(此时不宜有杆件中断)时,取为l。
拉杆: 因为压杆不作为它在平面外的支承点,故为l 。
受压弦杆 侧向支承点间距l1为弦杆节间长度的两倍,弦杆两节间的轴心 压力N1>N2,用N1验算弦杆平面外稳定时如果计算长度取用l1 显然过于保守。平面外的计算长度应为 且 loy≥0.5l1 计算时压力取正号,拉力取负号。
足受力要求,刚性系杆可采用钢管,也可以采用两根槽形截
面檩条。 计算横向水平支撑的内力时,应考虑由房屋两端抗风柱所传 递的纵向风荷载及阻止框架梁失稳而起支撑作用所应承受的 内力。横向水平支撑中的交叉杆件,通常采用圆钢,按拉杆 设计,通过两端螺帽或中间花兰螺栓使保证其张紧状态。横 向水平支撑中的竖杆应按压杆设计。
解决温度应力问题。
五、结构平面布置
1、定位轴线及尺寸
2、柱网布置
3、山墙结构布置
4、墙梁布置
1、定位轴线及尺寸
● 刚架边柱的定位轴线取柱外皮;斜梁轴线取通过变截面梁段
最小端中心与斜梁上表面平行的轴线。檐口高度取地坪至房 屋外侧檩条上缘的高度;最大高度取地坪至屋盖顶部檩条上 缘的高度;宽度取房屋侧墙墙梁外皮之间的距离;长度取两 端山墙墙梁外皮之间的距离。
求出支座反力 再把支座反力与节点荷载叠加,按 然后对有节间荷载的
只有节点荷载作用计算轴力 杆件计算局部弯矩。
进行荷载组合对比,求出杆件的最不利内力。
二、桁架的计算长度
(一) 桁架平面内的计算长度
(二) 桁架平面外的计算长度
(三) 斜平面的计算长度

桁架结构中的钢桁架

桁架结构中的钢桁架

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。

钢桁架构件学习

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]
第7页/共69页
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

钢桥设计课件之钢桁架桥、连续钢桁架桥的主桁架、联结系、桥面系、制动联结系的受力、构造及设计方法,主桁杆件的内力计算、截面设计、节点设计

钢桥设计课件之钢桁架桥、连续钢桁架桥的主桁架、联结系、桥面系、制动联结系的受力、构造及设计方法,主桁杆件的内力计算、截面设计、节点设计

5.1钢桁架桥 联结系
• 纵向联结系 横向联结系 联系主桁架,整体成为几何图形稳定的空间结构
5.1钢桁架桥 联结系
• 纵向联结系 • 主桁架的上、下弦杆平面内:上平纵联与下平纵联 • 作用 承受作用于主桁架、桥面系、桥面和列车上的横向 风力 承受列车摇摆力及曲线桥上的离心力 纵向联结系横向支撑弦杆,减少弦杆在主桁平面外 的计算长度
5.4 主桁杆件内力计算
由桁架各个平面系统间的共同作用和节点的刚 性连接的影响
• • • • 平纵联和主桁弦杆的共同作用 桥面系和主弦杆的共同作用 横向框架效应 节点刚性次应力
5.4 主桁杆件内力计算 5.4.1 主力作用下主桁杆件内力步骤
• • • • • • 简化为各杆件轴线所形成的平面铰接桁架 荷载包括恒载和活载 开始计算前,估计桥跨结构的恒载 计算出恒载和活载内力后进行截面设计 然后计算桁架桥的实际恒载 如实际恒载与估计恒载相差较大,按实际恒载计算 杆件内力重新进行设计
5.1钢桁架桥 联结系
• 横向联结系 桥跨结构的横向平面内 中间横联 桥跨结构中部 端横联 桥跨结构端部 (桥门架 下承式钢桁架桥中) • 设在主桁架的竖杆平面内,中间斜杆平Hale Waihona Puke 内 5.1钢桁架桥 联结系
• 中间横联的作用
增加钢桁架桥的抗扭刚度, 调节两片主桁或两片纵向联结系的受力不均匀性 • 理论和试验表明,桥面架或端横联受力比中间横联 大
5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算
• 铁路钢桁架桥,横向附加力 横向风力 列车摇摆力 对弯道桥、还要考虑离心力
• 公路钢桁架桥,横向附加力 只考虑横向风力
5.4 主桁杆件内力计算 5.4.2 横向附加力作用下主桁杆件内力计算

水工钢结构第六章钢桁架讲解

水工钢结构第六章钢桁架讲解
向稳定性则由与横向支撑节点相连的系杆来保证。 • 系杆的类型:能承受压力和拉力的系杆称为刚性系杆;只能承受
拉力的系杆叫柔性系杆。其长细比分别按压杆和拉杆控制。 • 布置原则: 在垂直支撑的平面内一般应设置上、下弦系杆;屋脊
节点及主要节点处需设置刚性系杆,天窗侧柱处及下弦跨中附近 设置柔性系杆;当屋架横向支撑设在厂房端部第二柱间时,则第 一柱间的所有系杆均布置为刚性系杆。
四、桁架施工图的绘制
1、施工图需明确:屋架几何尺寸,各部分详图,相关尺寸,构件所 用钢材的钢号、材料规格,连接材料的强度指标、规格,焊条型号, 焊缝长度、厚度,防腐处理等。 2、比例:轴线图与节点图可取不同比例,如轴线可用1:30~1:20, 杆件截面和节点尺寸可用1:15~1:10,以使节点画清楚些。 3、起拱:跨度较大的屋架,特别是荷载较大时,中间挠度较大,因 此为确保安全使用和外部美观,一般跨度大于等于24m的梯形屋架 和跨度大于等于15m的三角形屋架,中间起拱约为跨度的1/500。
平行弦桁架:可做成不同坡度,一般用于单坡屋架、托架、 吊车制动桁架、栈桥或支撑体系。
平行弦桁架
立体桁架
立体桁架是由平面桁架演变而来,常用的做法是把单根的上弦或下弦分 成两根,使桁架的横截面成为倒三角形或正三角形。
立体桁架(成都 双流机场候机楼)
二、桁架的基本尺寸 桁架的主要尺寸包括桁架的跨度、跨中高度及梯形桁架的端部 高度。
三角形桁架
梯 形 桁 架
亚洲最大购物中心屋面钢桁架
二、平面桁架的外形和腹杆体系 影响桁架外形选择的因素: 1.满足使用要求;2.受力合理 ;
3.便于制做和安装 ;4.综合技术经济效果好。
桁架是一种受弯构件在,主要特 点是以旋杆代替梁的翼缘和一腹 杆代替梁的腹板,其整体上承受 弯矩。
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三角形屋架在跨度L≤24m 时,仅在屋架跨度中央设置一道垂直支撑,当屋 架跨度大于上述数值时,宜在跨度 1/3附近或天窗架侧柱处设置两道。 对 于梯形屋架,在屋架两端还应各设置一道垂直支撑。 沿厂房纵向,屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。
5. 系杆: ? 系杆的作用:对于不设横向支撑的其它屋架,屋架上、下弦的侧
立体桁架(成都 双流机场候机楼)
二、桁架的基本尺寸 桁架的主要尺寸包括桁架的跨度、跨中高度及梯形桁架的端部 高度。
跨度:桁架的标志跨度是指定位轴线间的距离,一般以3m为 模数。桁架的计算跨度是指桁架两端支座反力间的距离。
高度:三角形桁架高度较大,一般取跨中高度h=(1/4~1/6)l。
梯形桁架当上弦坡度为 1/8-1/12 时,跨中高度 一般为(1/61/10)l 。跨度大(或屋面荷载小)时取小值,跨度小(或屋面荷载 大)时取大值。梯形桁架的 端部高度 :当桁架与柱铰接时为 1.62.2m ,刚接时为 1.8-2.4m 。端弯矩大时取大值,端弯矩小时取小 值。
桁架的系杆
第四节 桁架的杆件设计
一、桁架的荷载
作用于桁架上的荷载有永久荷载和可变荷载两大类。
桁架自重
永久荷载
屋面材料自重 永久荷载
可变荷载
风荷载 雪荷载 厂房面积灰荷载 可变荷载
计算桁架的内力时,应根据使用过程中和施工过程中可能出现的 最不利荷载组合进行桁架的计算。
向稳定性则由与横向支撑节点相连的系杆来保证。 ? 系杆的类型:能承受压力和拉力的系杆称为刚性系杆;只能承受
拉力的系杆叫柔性系杆。其长细比分别按压杆和拉杆控制。 ? 布置原则: 在垂直支撑的平面内一般应设置上、下弦系杆;屋脊
节点及主要节点处需设置刚性系杆,天窗侧柱处及下弦跨中附近 设置柔性系杆;当屋架横向支撑设在厂房端部第二柱间时,则第 一柱间的所有系杆均布置为刚性系杆。
桁架的实际构造
1. 桁架的类型
按材料可分为:
木桁架
钢桁架
钢筋混凝土桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置
一、桁架的外形选择
三角形桁架
适用于屋面坡度较大的有檩屋盖结构,根据屋面的排水要求,坡度一 般为 1/2 ~1/3,跨度一般在18 ~24m之间。三角形桁架与柱只能 做成铰接.
梯 形 桁 架
适用于屋面坡度较小的屋盖体系。其坡度一般为 1/8 ~ 1/16 。跨度可达36m。梯形桁架与柱的连接可做成刚接也 可做成铰接。
平行弦桁架:可做成不同坡度,一般用于单坡屋架、托架、 吊车制动桁架、栈桥或支撑体系。
平行弦桁架
立体桁架
立体桁架是由平面桁架演变而来,常用的做法是把单根的上弦或下弦分 成两根,使桁架的横截面成为倒三角形或正三角形。
第六章 钢桁架
第一节 概述
一、桁架的特点和应用
桁架是指由直杆在杆端相互连接而组成的以 抗弯为主的格构式结构。桁架中 的杆件大多只承受轴向力,材料性能发挥较好,特别适用于跨度或高度较大 的结构。
桁架主要用于空间桁架(网架和塔架)、平面桁架(屋架、吊车桁架、 水工结构中的钢栈桥、钢桁架引桥、钢闸门中的桁架等)。
桁架体系
三角形桁架
梯 形 桁 架
亚洲最大购物中心屋面钢桁架
二、平面桁架的外形和腹杆体系 影响桁架外形选择的因素: 1.满足使用要求; 2.受力合理 ;
3.便于制做和安装 ;4.综合技术经济效果好。
桁架是一种受弯构件在,主要特 点是以旋杆代替梁的翼缘和一腹 杆代替梁的腹板,其整体上承受 弯矩。
第三节 桁架间的支撑和压杆的计算长度
一、支撑
平面桁架在其本身平面内具有较大的刚度,但在垂直于桁架平面 方向(桁架平面外)不能保持其几何不变,即使桁架上弦与檩条 或屋面等铰接相连桁架仍会侧向倾倒。为了防止桁架侧向倾倒破 坏和改善桁架工作性能,对于平面桁架体系,必须设置支撑系统 (水工结构中也称为联结系)。
跨度:据工艺需要定,一般为3m 模数,12 、15 、18 、21 、24 、27 、 30、36m 等(注意:柱中心距离) 高度:三角形 h≈(1/4~1/6)L
梯形 跨中 h≈(1/6 ~1/10 )L 端部 h≈1.6~ 2.2m (铰接时) h≈1.8~ 2.4m (刚接时)
三、桁架的腹杆布置
(3)为桁架弦杆提供侧向支撑点。水平和垂直支撑作为桁 架弦杆的侧向支承点,减小弦杆在桁架平面外的计算长度, 提高其整体稳定承载力。
(4)承受并传递水平荷载。 (5)保证结构安装时的稳定且便于安装 。
(二):支撑的布置 桁架的支撑按照布置方向分为横向支撑和纵向支撑。 1.上弦横向水平支撑
位于相邻两榀桁架上弦杆之间的横向水(斜)平面内。沿厂房的纵 向,上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端,或当有温度缝时设置 在温度缝区段的两端。一般设在第一个柱间或设在第二个柱间。横 向水平支撑的间距 L0不宜超过 60m。 当温度区段长度 Lt超过60m时, 还应在温度区段中部布置一道或几道横向水平支撑。
桁架间的支撑
桁架间的支撑
桁架支撑的作用主要是: (一):桁架支撑的作用主要是:
(1)保证桁架结构的 空间几何稳定性即形状不变。 (2)保证桁架结构的间刚度和空间整体性。 桁架上弦和下弦的 水平支撑与桁架弦杆组成水平桁架,桁架端部和中部的垂直支撑则 与桁架竖杆组成垂直桁架,无论竖向或纵、横向水平荷载,都能通 过一定的桁架体系把力传向支座,有足够的刚度和整体性。
2. 下弦横向水平支撑
布置原则:一般情况均应设置下弦横向水平支撑。只有当桁架跨度比较 小(L≤18m ),且没有悬挂式吊车,或虽有悬挂吊车但起重吨位不大, 厂房内也无较大的振动设备时,可不设下弦横向水平支撑。 布置位置:与上弦横向水平支撑布置在同一柱间,以形成空间稳定体。
? 3. 纵向水平支撑 ? 布置位置:在屋架下弦(三角形屋架可在下弦或上弦)端
节间沿厂房纵向水平面内布置。 ? 布置原则:当房屋内设有托架,或有较大吨位的重级、中
级工作制的桥式吊车,或有壁行吊车,或有锻锤等大型振 动设备,以及房屋较高、跨度较大,空间刚度要求较高时, 均应布置纵向水平支撑。
纵向水平支撑
4.垂直支撑: 所有厂房中均应设置垂直支撑。布置位置: 梯形屋架在跨度L≤30m 、
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