空間鋼管梭形鋼架設(shè)計(jì)簡述

aa空間鋼管梭形桁架設(shè)計(jì)簡述的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。空間桁架本身是立體的，平面外剛度大，自成穩(wěn)定體系，利于吊裝和使用，因之可以簡化甚至取消支撐，吊裝與使用兩階段受力狀態(tài)基本一致，不會(huì)因則比平面桁架可節(jié)省鋼材30~50％，節(jié)點(diǎn)采用鋼管相貫連接，省去節(jié)點(diǎn)板，減少了管材接頭，節(jié)約用料?？臻g鋼管桁架的形狀若采用梭形，即是本文所介紹的―――空間鋼管梭形桁架。采用圓鋼管作為桿件形成的兩端尖而中間粗的空間桁架形式也稱之為空間鋼管梭形桁部和三角形桁架跨中弦桿截面積富余較多的弊端。1.4普通平面鋼桁架的節(jié)點(diǎn)板占鋼桁架總重的12％左右，鋼管空間梭形桁架構(gòu)件之間1.5桁架的形狀感覺輕巧美觀。2、空間鋼管梭形桁架外形尺寸的確定2.1梭形桁架高跨比的確定aa＝1/20~1/13，對(duì)于輕型桁架，當(dāng)靜載設(shè)計(jì)值qaa≤3.0KN/㎡時(shí)，h/L＝1/15左右較為經(jīng)濟(jì)，當(dāng)更輕時(shí)，可取h/L＝1/20~1/15。2.2梭形桁架細(xì)部尺寸確定距以及腹桿與弦桿的夾角a等確定a1和a3尺寸，一般取a1≈a2,a1正常是檁條間距，a3≈a1，a＝(1.2~1.5)a1，α＝300~550。02.3桿件直徑和壁厚的確定恰當(dāng)?shù)倪x擇斜腹桿d1與弦桿的直徑d0之比d1/d0.使其之間有良好的焊接性能,且腹桿端頭切割簡單,連接方便,應(yīng)使d1/d0<1.0.弦桿壁厚t0與腹桿壁厚t1之比值t0/t1在可能條件下應(yīng)大一點(diǎn)好,一般在2.0左右.<<鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范>>GB500017-200定圓鋼管的外經(jīng)與壁厚之比不應(yīng)超過100(235/fy對(duì)).梭形桁架而言,弦桿直徑d0和壁厚t0之比通常取20—30.對(duì)受壓弦桿要盡量取值大一點(diǎn),對(duì)抗壓穩(wěn)定性有利.而對(duì)受拉弦桿則可小些.腹桿壁之間的間隙a要適當(dāng)a>t1+t2(t1和t2為兩腹桿之壁厚)主要是為了保證腹桿腳趾處有足夠的空隙,能很好的施焊,便于焊縫檢驗(yàn).但a值太大會(huì)降低節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度.aa2.4梭形桁架斷面的形式屋架斷面分為正三角形和倒三角形兩種，一般來說當(dāng)桁架跨度L和間距S不太大時(shí) (一般L≤40m，S≤8.0m)，多采用正三角形斷面形式，當(dāng)L和S較大時(shí)，多采用倒三角形斷面形式。桁架寬高比b/h和c/h一般在1/3~1/2之間。正三角形斷正三角形斷面倒三角形斷面3.1內(nèi)力分析鋼管梭形桁架是靜定的空間桁架，可簡化為平面桁架進(jìn)行分析，把桁架上弦(下弦)的豎向(或水平)荷載分解到平面屋架上進(jìn)行分析，如圖二把荷載P分解為P′作用在平面屋架上進(jìn)行分析。屋面荷載都集中到節(jié)點(diǎn)上，如果節(jié)點(diǎn)之間有檁條的話，則應(yīng)另考慮它對(duì)屋架的影響。計(jì)算簡圖詳見圖二?？捎糜?jì)算機(jī)按空間桁架進(jìn)行詳細(xì)內(nèi)力計(jì)算與分析,以此作為設(shè)計(jì)的依據(jù).3.2撓度驗(yàn)算a梭形屋架計(jì)算簡圖3.3上弦桿局部彎矩的計(jì)算點(diǎn)荷載，此時(shí)上弦桿產(chǎn)生的局部彎矩可近似按下列規(guī)定取用(圖三)。0②其它相應(yīng)節(jié)點(diǎn)間的正、負(fù)彎矩(包括屋脊節(jié)點(diǎn))均取0.6M，0③M為節(jié)點(diǎn)間作為單跨簡支梁計(jì)算的最大彎矩0圖三上弦桿局部彎矩圖3.4弦桿偏心引起的次彎矩計(jì)算 (壓)內(nèi)力之差，e為節(jié)點(diǎn)偏心距。次彎矩M按節(jié)點(diǎn)上兩邊弦桿的線剛比進(jìn)行分配，如aaa計(jì)算某弦桿應(yīng)力時(shí)，應(yīng)考慮該節(jié)間同一截面處局部彎矩和次彎矩的作用，按壓(拉)彎桿件計(jì)算。圖四次彎矩圖3.5連接焊縫的計(jì)算4.1主要節(jié)點(diǎn)形式正三角形斷面形式的腹桿與下弦的連接和倒三角形斷面形式的腹桿與上弦的連接節(jié)點(diǎn)，可稱為單平面桁架節(jié)點(diǎn)；正三角形斷面形式的腹桿與上弦的連接和倒三角形斷面形各種節(jié)點(diǎn)都有其特點(diǎn).ad.雙平面KK型節(jié)點(diǎn)ae.雙平面KYKY型節(jié)點(diǎn)f.雙平面YY型節(jié)點(diǎn)4.2節(jié)點(diǎn)偏心的影響實(shí)際工程中采用無偏心有間隙節(jié)點(diǎn)較好(節(jié)點(diǎn)a)，盡量避免偏心，這是因?yàn)橛捎谄绻谋３衷冢?.55≤e/d≤0.25(e為偏心距,d為圓主管外經(jīng))范圍內(nèi)，對(duì)受拉00弦桿產(chǎn)生的偏心次彎矩影響可以忽略不計(jì)，而對(duì)于受壓桿件，不論偏心的大小，所產(chǎn)生的次彎矩影響都必須考慮,此時(shí)偏心彎矩:M=△Nxe(△N為節(jié)點(diǎn)兩側(cè)主管軸力之差)4.3節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算定計(jì)算的承載力設(shè)計(jì)值。對(duì)梭形桁架而言，主要是計(jì)算單平面K型節(jié)點(diǎn)、雙平面KK型節(jié)點(diǎn)和單平面Y型節(jié)點(diǎn)，而單平面KY型節(jié)點(diǎn)和雙平面KYKY型節(jié)點(diǎn)，受力比較復(fù)雜。不的承載力設(shè)計(jì)值。各種不同節(jié)點(diǎn)形式其承載力的計(jì)算方法均按<<鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范>>GB50017-2003第10.3節(jié)執(zhí)行.布置空間梭形桁架的計(jì)算長度,腹桿在任意平面內(nèi)均取其幾何長度,設(shè)置了水平連桿,因此下弦的計(jì)算長度可取其幾何長度.上弦屋脊處兩腹桿間的夾角小,腹桿對(duì)上弦的側(cè)向支撐作用就小,屋脊處應(yīng)設(shè)通長系桿,隨著距跨中距離的增大,兩腹桿間的夾角也增大,沿桁架方向每隔6.0—8.0M設(shè)一道剛性系桿,上弦節(jié)點(diǎn)處均布置檁條,對(duì)桁架上弦也有較強(qiáng)的側(cè)向支撐作用.綜合考慮這些因素,上弦桿的計(jì)算長度可取其幾何長度.aa對(duì)于倒三角形斷面,上弦節(jié)點(diǎn)之間有水平連桿,上弦桿的側(cè)向剛度比正三角形斷面大,因此上下弦桿的計(jì)算長度均取其幾何長度.梭形桁架本身是一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),一般情況下可不設(shè)置水平支撐,對(duì)于跨度較大,高度較高或有中級(jí)和中級(jí)以上起重量較大的吊車等