鋼結(jié)構(gòu)鋼桁架

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)鋼桁架第1頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五章

鋼桁架第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置一、桁架外形選擇原則：滿(mǎn)足使用要求（屋面排水要求）

受力合理，節(jié)省鋼材

制造安裝方便桁架形式第2頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三角形屋架第五章

鋼桁架第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置第3頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月梯形屋架第五章

鋼桁架第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置第4頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月平行弦及人字形屋架第五章

鋼桁架第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置第5頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置二、桁架基本尺寸1、跨度L

取決于結(jié)構(gòu)使用要求（建筑：柱網(wǎng)布置）水工鋼閘門(mén)：取決于孔口尺寸2、高度Ha、建筑高度（運(yùn)輸條件）b、經(jīng)濟(jì)條件（使桁架的弦桿和腹桿總重量最輕）——經(jīng)濟(jì)梁高c、剛度條件（相對(duì)撓度限值決定）第五章

鋼桁架第6頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置三、腹桿布置和節(jié)間長(zhǎng)度1、腹桿布置（使桁架受力合理，構(gòu)造簡(jiǎn)單）原則：

a、腹桿數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)目少

b、內(nèi)力傳遞途徑短

c、長(zhǎng)桿受拉，短桿受壓

d、盡量使荷載作用于節(jié)點(diǎn)

e、斜腹桿傾角在30°～60°范圍第五章

鋼桁架第7頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)桁架的外形、尺寸和腹桿布置三、腹桿布置和節(jié)間長(zhǎng)度2、節(jié)間長(zhǎng)度（腹桿布置與節(jié)間長(zhǎng)度的劃分同時(shí)進(jìn)行）

a、節(jié)間數(shù)宜為偶數(shù)（使腹桿對(duì)稱(chēng)布置）

b、盡量使荷載作用于節(jié)點(diǎn)（如與次梁相連時(shí)，一般應(yīng)與次梁間距一致）第五章

鋼桁架第8頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架一、支撐的作用1.保證結(jié)構(gòu)的空間整體作用2.避免壓桿側(cè)向失穩(wěn),防止拉桿產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)。3.承擔(dān)和傳遞水平荷載4.保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便。第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度第9頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架二、支撐的種類(lèi)及布置第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度上下對(duì)應(yīng)設(shè)置在廠房?jī)啥嘶驕囟葏^(qū)段兩端第一柱間或第二柱間（有天窗）兩道橫向水平支撐的距離不易大于60m下弦縱向水平支撐：房屋高度、跨度較大或空間剛度要求較高時(shí)設(shè)置與橫向水平支撐形成封閉體系。垂直支撐：設(shè)置在縱向垂直平面內(nèi)與橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間是橫向水平支撐的支承結(jié)構(gòu)第10頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架二、支撐的種類(lèi)及布置第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度系桿：未設(shè)置支撐的桁架在橫向水平支撐或垂直支撐節(jié)點(diǎn)處通長(zhǎng)設(shè)置系桿柔性系桿：承受拉力剛性系桿：既承受拉力，又承受壓力（橫向水平支撐設(shè)置在第二柱間時(shí)，第一柱間系桿為剛性系桿，傳遞山墻所承受的部分風(fēng)壓力）第11頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有檁屋蓋支撐的布置第12頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月垂直支撐的布置第13頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度三、桿件計(jì)算長(zhǎng)度1、桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度

節(jié)點(diǎn)不是真正鉸接而具有一定的彈性嵌固作用節(jié)點(diǎn)上拉桿越多，嵌固作用越大第14頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度三、桿件計(jì)算長(zhǎng)度a、一般中間腹桿上端與上弦相連：壓桿多，拉桿少，視為鉸接下端與下弦相連：拉桿多，壓桿少，視為彈性固定取=0.8第15頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度三、桿件計(jì)算長(zhǎng)度b、受壓弦桿（上弦桿）、支座豎桿、支座斜桿取=1.0上弦節(jié)點(diǎn)，支座節(jié)點(diǎn)處匯集壓桿多，并且受壓弦桿、支座豎桿、支座斜桿自身剛度也較大c、受拉弦桿：所受的嵌固作用比受壓弦桿大，但為了簡(jiǎn)化計(jì)算取=1.0第16頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度三、桿件計(jì)算長(zhǎng)度2、桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度

弦桿＝側(cè)向支撐點(diǎn)的間距

橫向水平支撐在交叉點(diǎn)與系桿無(wú)連接：

＝2倍節(jié)間長(zhǎng)度橫向水平支撐在交叉點(diǎn)與系桿連接：＝節(jié)間長(zhǎng)度第17頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第三節(jié)桁架間的支撐和壓桿計(jì)算長(zhǎng)度三、桿件計(jì)算長(zhǎng)度2、桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度

＝1.0lb.腹桿節(jié)點(diǎn)板在平面外的剛度很小，不能約束腹桿的轉(zhuǎn)動(dòng)

c.單角鋼和雙角鋼組成的十字形截面腹桿斜平面計(jì)算長(zhǎng)度支座斜桿和支座豎桿仍取幾何長(zhǎng)度

第18頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)一、桁架的荷載按荷載規(guī)范GB50009－2001規(guī)定查得恒荷載：桁架自重（包括支撐），屋面材料自重可變荷載：風(fēng)荷載、雪荷載、屋面活荷載、積灰荷載、懸掛吊車(chē)荷載等（人群荷載，不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者中較大值）

第19頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)一、桁架的荷載荷載組合：1、全跨荷載：全跨永久荷載＋全跨可變荷載2、半跨荷載：全跨永久荷載＋半跨可變荷載（考慮部分斜腹桿在半跨荷載作用下會(huì)產(chǎn)生最大內(nèi)力或出現(xiàn)內(nèi)力變號(hào)）3、全跨桁架、支撐、天窗架自重＋半跨檁條、屋面板自重＋半跨屋面活荷載（或半跨雪荷載）（考慮安裝時(shí)可能出現(xiàn)的荷載組合）第20頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)二、內(nèi)力按理想的桁架計(jì)算（假定節(jié)點(diǎn)為理想鉸，各桿軸線(xiàn)相交于節(jié)點(diǎn)中心）荷載作用在節(jié)點(diǎn)上：用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的結(jié)點(diǎn)法、截面法弦桿節(jié)間荷載：用等效結(jié)點(diǎn)法（把節(jié)間荷載按杠桿原理等效分配到相鄰節(jié)點(diǎn)計(jì)算軸向力再計(jì)算由節(jié)間荷載引起的彎矩）彎矩按多跨連續(xù)梁作近似計(jì)算：端節(jié)間正彎矩為0.8節(jié)點(diǎn)上負(fù)彎矩和其它節(jié)間正彎矩為0.6第21頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)三、桿件截面形式原則：等穩(wěn)定條件；足夠的側(cè)向剛度；節(jié)點(diǎn)連接方便

等肢角鋼相拼短肢相拼長(zhǎng)肢相拼十字形截面中部腹桿

弦桿端部豎桿、斜桿第22頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)四、截面選擇原則：1、在面積A相等情況下，優(yōu)先選用肢寬而薄的角鋼（增加截面回轉(zhuǎn)半徑）2、型鋼規(guī)格不宜過(guò)多3、受力很小或不受力桿件，按容許長(zhǎng)細(xì)比或構(gòu)造要求決定截面尺寸第23頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第四節(jié)桁架的桿件設(shè)計(jì)四、截面選擇桿件的填板作用：保證兩角鋼共同工作

1、壓桿在桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)，至少設(shè)置兩塊填板2、填板尺寸：寬度40～80mm,厚度與節(jié)點(diǎn)板等厚3、填板間距：壓桿拉桿

：?jiǎn)蝹€(gè)角鋼對(duì)與填板平行的形心軸

的回轉(zhuǎn)半徑第24頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第五節(jié)桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)定位（桿件的位置）計(jì)算桿件與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸確定節(jié)點(diǎn)板形狀及尺寸節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求1、（減小節(jié)點(diǎn)板尺寸）腹桿端部盡量靠近弦桿但保證一定間隙（避免焊縫密集，鋼材變脆）第25頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

第五章

鋼桁架第五節(jié)桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)2、桿件軸線(xiàn)：以桿件的形心線(xiàn)為軸線(xiàn)，并在節(jié)點(diǎn)處相交于一點(diǎn)角鋼肢背到軸線(xiàn)距離Z0取為5mm的倍數(shù)（為制造方便）3、節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)板形狀：簡(jiǎn)單規(guī)則，至少有兩邊平行（一般采用矩形、平行四邊形或梯形）節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件軸線(xiàn)夾角不應(yīng)小于15°～20°中間節(jié)點(diǎn)板厚度：決定于腹桿最大內(nèi)力支座節(jié)點(diǎn)板厚度：中間節(jié)點(diǎn)板厚度+2mm節(jié)點(diǎn)板平面尺寸：根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫長(zhǎng)度決定第26頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般節(jié)點(diǎn)（無(wú)集中荷載的節(jié)點(diǎn)，下弦節(jié)點(diǎn)）1、腹桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫計(jì)算（先計(jì)算腹桿內(nèi)力）單個(gè)角鋼肢背

肢尖

2、弦桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫計(jì)算第27頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有集中荷載的節(jié)點(diǎn)第28頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有集中荷載的節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)板伸出弦桿弦桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫承受集中荷載P和弦桿內(nèi)力差P由四條焊縫共同承擔(dān)：

內(nèi)力差第29頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作