《钢结构钢桁架》

.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
二、支撑的种类及布置
上弦横向水平支撑 上下对应设置在厂房两端或温度区段两端
下弦横向水平支撑
第一柱间或第二柱间（有天窗） 两道横向水平支撑的距离不易大于60m
下弦纵向水平支撑：房屋高度、跨度较大或空间刚度要求较高时设置
与横向水平支撑形成封闭体系。
垂直支撑： 设置在纵向垂直平面内
第五章 钢桁架
第一节 概述
桁架用钢量比实腹梁少，结构自重较轻，刚度较大
.
第五章 钢桁架
.
第五章 钢桁架
按受力、截面形式、节点构造分 重型桁架 普通桁架 轻型桁架 薄壁型钢桁架
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置
一、桁架外形选择
原则：满足使用要求（屋面排水要求）
受力合理，节省钢材 制造安装方便 桁架形式
取 l x =1.0 l
c、受拉弦杆：
所受的嵌固作用比受压弦杆大，但为了简化计算
取 l x =1.0 l
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
三、杆件计算长度
2、桁架平面外计算长度 l y
lx
a. 弦杆
l y ＝侧向支撑点的间距
横向水平支撑在交叉点与系杆无连接： l y ＝2 倍节间长度 横向水平支撑在交叉点与系杆连接 ：＝l y节间长度
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置 三角形屋架
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置 梯形屋架
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置 平行弦及人字形屋架
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置
二、桁架基本尺寸 1、跨度L
取决于结构使用要求（建筑：柱网布置） 水工钢闸门：取决于孔口尺寸 2、高度H a、建筑高度（运输条件） b、经济条件（使桁架的弦杆和腹杆总重量最轻）——经 济梁高 c、刚度条件（相对挠度限值决定）
第四节 桁架的杆件设计
按荷载规范GB50009－2001规定查得
lx 恒荷载：桁架自重（包括支撑），屋面材料自重 可变荷载：风荷载、雪荷载、屋面活荷载、
积灰荷载、悬挂吊车荷载等
（人群荷载，不与雪荷载同时考虑，取两者中较大值）
.
第五章 钢桁架
一、桁架的荷载 荷载组合：
第四节 桁架的杆件设计
1、全跨荷载：全跨永久荷载＋全跨可变荷载
lx
（增加截面回转半径）
2、型钢规格不宜过多
3、受力很小或不受力杆件，按容许长细比
或构造要求决定截面尺寸
.
y1
四、截面选择 杆件的填板
第五章 钢桁架
第四节 桁架的杆件设计
作用：保证两角钢共同工作
1、压杆在桁架平面外计算长度范围内，至少设置两块填板 2、填板尺寸：宽度40～80mm, 厚度与节点板等厚
与横向水平支撑设置在同一柱间
是横向水平支撑的支承结构
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
二、支撑的种类及布置 系杆：未设置支撑的桁架
在横向水平支撑或垂直支撑节点处通长设置系杆
柔性系杆：承受拉力 刚性系杆：既承受拉力，又承受压力
（横向水平支撑设置在第二柱间时， 第一柱间系杆为刚性系杆，传递山墙所承受的部分风压力）
lx
2、半跨荷载：全跨永久荷载＋半跨可变荷载
（考虑部分斜腹杆在半跨荷载作用下会产生最大内力或出现内力变号）
3、全跨桁架、支撑、天窗架自重＋半跨檩条、屋面板自重
＋半跨屋面活荷载（或半跨雪荷载）
（考虑安装时可能出现的荷载组合）
.
第五章 钢桁架
二、内力
第四节 桁架的杆件设计
按理想的桁架计算（假定节点为理想铰，各杆轴线相交于节点中心）
.
有檩屋盖支撑的布置
.
垂直支撑的布置
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
三、杆件计算长度 1、桁架平面内计算长度 l x
lx
节点不是真正铰接 而具有一定的弹性嵌固作用 节点上拉杆越多，嵌固作用越大
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
三、杆件计算长度 a、一般中间腹杆
lx
lx
上端与上弦相连：压杆多，拉杆少，视为铰接 下端与下弦相连：拉杆多，压杆少，视为弹性固定
取 l x =0.8 l
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
三、杆件计算长度
b、受压弦杆（上弦杆）、支座竖杆、支座斜杆
上弦节点，支座节点处汇集压杆多，
lx
并且受压弦杆、支座竖杆l x、支座斜杆自身刚度也较大
三、腹杆布置和节间长度 2、节间长度（腹杆布置与节间长度的划分同时进行）
a、节间数宜为偶数（使腹杆对称布置） b、尽量使荷载作用于节点（如与次梁相连时，一般应 与次梁间距一致）
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度 一、支撑的作用 1.保证结构的空间整体作用 2.避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动。 3.承担和传递水平荷载 4.保证结构安装时的稳定与方便。
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置
三、腹杆布置和节间长度 1、腹杆布置（使桁架受力合理，构造简单）
原则： a、腹杆数和节点数目少 b、内力传递途径短 c、长杆受拉，短杆受压 d、尽量使荷载作用于节点 e、斜腹杆倾角在30°～60°范围
.
第五章 钢桁架
第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置
等肢角钢相拼
短肢相拼
长肢相拼
十字形截面
lx
iy1.3~ 51.5ix
中部腹杆 l x 0 .8l
l
y
1.0l
ly 1.25lx
iy 2.2ix
弦杆
iy 1.0ix
端部竖杆、斜杆
ly 2lx .
ly lx
iy ix
四、截面Hale Waihona Puke Baidu择
第五章 钢桁架
第四节 桁架的杆件设计
原则：
1、在面积A相等情况下，优先选用肢宽而薄的角钢
.
第五章 钢桁架
第三节 桁架间的支撑和压杆计算长度
三、杆件计算长度
2、桁架平面外计算长度 l y b. 腹杆
lx
节点板在平面外的刚度很小，不能约束腹杆的转动
l y ＝1.0 l c. 单角钢和双角钢组成的十字形截面腹杆
斜平面计算长度 l斜＝0.9l
支座斜杆和支座竖杆仍取几何长度
.
一、桁架的荷载
第五章 钢桁架
荷载作用在节点上：用结构力学中的结点法、截面法
弦杆节间荷载：用等效结点法
lx
（把节间荷载按杠杆原理等效分配到相邻节点计算轴向力
再计算由节间荷载引起的弯矩）
弯矩按多跨连续梁作近似计算：
端节间正弯矩为0.8 M 0 节点上负弯矩和
其它节间正弯矩为0.6 M 0
.
第五章 钢桁架
第四节 桁架的杆件设计
三、杆件截面形式 原则：等稳定条件；足够的侧向刚度；节点连接方便