水工钢结构第六章钢桁架讲解
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 、