桁架屋架結(jié)構(gòu)

桁架屋架結(jié)構(gòu)第1頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月2第二章桁架結(jié)構(gòu)第一節(jié)桁架結(jié)構(gòu)的受力特點第二節(jié)屋架結(jié)構(gòu)的型式第三節(jié)屋架結(jié)構(gòu)的選型與布置教學(xué)要求了解桁架結(jié)構(gòu)的受力特點及其型式，掌握屋架結(jié)構(gòu)選型與布置第四節(jié)立體桁架第五節(jié)張弦結(jié)構(gòu)第六節(jié)屋架結(jié)構(gòu)的其他型式第2頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月3第二章桁架結(jié)構(gòu)桁架（truss）:由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中,桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu),又稱為屋架。第3頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月掏空的梁----桁架可以看成是從梁衍化而來桁架結(jié)構(gòu)的發(fā)展第4頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月5第二章桁架結(jié)構(gòu)桁架（truss）:由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中,桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu),又稱為屋架。第5頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月理想桁架簡圖假設(shè)：理想光滑鉸接；

直桿且過鉸心；

力只作用在結(jié)點。只受結(jié)點荷載作用的直桿鉸接體系桁架結(jié)構(gòu)計算的假定第6頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月72.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點組成桁架的所有各桿都是直桿，所有各桿的中心線(軸線)都在同一平面內(nèi)。桁架結(jié)構(gòu)計算的假定第7頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月82.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)計算的假定桁架的桿件與桿件相連接的節(jié)點均為鉸接節(jié)點。第8頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月92.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點魯班鎖第9頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月主內(nèi)力:按計算簡圖計算出的內(nèi)力次內(nèi)力:實際內(nèi)力與主內(nèi)力的差值梁和剛架以承受彎矩為主，因而截面應(yīng)力分布不均勻，材料不能得到充分利用；桁架桿承受軸力為主，可以克服梁和剛架的不足。桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力第10頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月112.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)計算的假定所有外力(包括荷載及支座反力)都作用在桁架的中心平面內(nèi),并集中作用于節(jié)點上。第11頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月122.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力

矩形桁架為等高度,沿跨度方向各腹桿的軸力變化與剪力圖一致,跨中小而支座處大,其值變化較大。弦桿跨中節(jié)間軸力大、靠近支座處軸力較小或為零弦桿內(nèi)力：第12頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月斜桿內(nèi)力：下斜桿受拉上斜桿受壓豎桿內(nèi)力：符號與斜桿內(nèi)力符號相反分布規(guī)律：1、弦桿內(nèi)力由端點向中心遞增2、腹桿內(nèi)力由端點向中心遞減豎桿受壓豎桿受拉第13頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月6ahPPPPPPP弦桿內(nèi)力：M0按拋物線遞增由于hi的增長比M0的增長快，所以弦內(nèi)力由端點向中心遞減hi按線性遞增斜桿內(nèi)力和豎桿內(nèi)力由端點向中心遞增；斜桿內(nèi)力符號和豎桿內(nèi)力符號相反；下斜桿受壓，上斜桿受拉腹桿內(nèi)力：分布規(guī)律：與平行弦桁架內(nèi)力分布相反，符號規(guī)律相同2三角形桁架第14頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月152.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力三角形桁架的高度自跨中最大處向支座節(jié)點最小處呈線性變化,而彎矩的變化自跨中向支座呈拋物線變化,彎矩的減小速度比桁架高度的減小速度慢,故上、下弦桿內(nèi)力在跨中節(jié)間最小,而在靠近支座處最大。第15頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月3拋物線形桁架PPPPPPPM0圖6ahPPPPPPP結(jié)點位于腹桿內(nèi)力為零，下弦桿內(nèi)力相同。上弦桿受壓，水平分量相等且等于下弦內(nèi)力（因為合理拱軸）弦桿內(nèi)力：M0按拋物線遞增Hi按拋物線遞增第16頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月172.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力高度呈拋物線型的桁架是最理想的桁架形式。因桁架高度的變化與外荷載所產(chǎn)生的彎矩圖完全一致,使上、下弦桿各節(jié)間軸力也完全相等。第17頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月基于上述受力性能分析，在使用上

平行弦桁架內(nèi)力分布不均，但構(gòu)件規(guī)整，利于標(biāo)準(zhǔn)化，便于施工，宜用于跨度不大情況

拋物線桁架內(nèi)力分布均勻，腹桿輕，自重小，宜用于大跨結(jié)構(gòu)，但拋物線弦桿施工復(fù)雜。

三角形桁架內(nèi)力分布不均勻，支座處內(nèi)力最大，端結(jié)點交銳角構(gòu)造復(fù)雜，宜用于跨度小坡度大的屋蓋。第18頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月192.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力斜腹桿的布置方向?qū)Ω箺U受力的符號(拉或壓)有直接的關(guān)系。對于矩形桁架,斜腹桿外傾受拉,內(nèi)傾受壓,豎腹桿受力方向與斜腹桿相反。第19頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月202.1桁架結(jié)構(gòu)的受力特點桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力斜腹桿的布置方向?qū)Ω箺U受力的符號(拉或壓)有直接的關(guān)系。對于三角形桁架,斜腹桿外傾受壓,內(nèi)傾受拉,而豎腹桿則總是受拉。第20頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1屋架結(jié)構(gòu)的型式及適用范圍

用于房屋上的桁架常稱屋架，桁架型式的選擇一般與建筑物的使用要求，跨度和荷載大小，以及材料供應(yīng)和施工技術(shù)水平等因素有關(guān)。選擇桁架型式的一般原則是適用經(jīng)濟(jì)美觀和制造簡單。桁架可用木材、鋼材、鋼筋混凝土等材料制造，由于每種材料的力學(xué)性能各不相同，所以不同材料制造的屋架，其型式也各不一樣。第21頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月屋架結(jié)構(gòu)的型式按使用材料：木屋架、鋼－木組合屋架、鋼屋架、輕型鋼屋架、鋼筋混凝土屋架、預(yù)應(yīng)力混凝土屋架、鋼筋混凝土－鋼組合屋架等按屋架外形：三角形屋架、梯形屋架、拋物線屋架、折線型屋架、平行弦屋架等按受力特點：橋式屋架、無斜腹桿屋架（剛接桁架、空腹桁架）、立體桁架等第22頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月23三角形桁架三角形屋架一般用于屋面坡度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)中。一般宜用于中小跨度的輕屋蓋結(jié)構(gòu)。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第23頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月24梯形桁架梯型屋架一般用于屋面坡度較小的屋蓋中。其受力性能比三角形屋架優(yōu)越,適用于較大跨度或荷載的工業(yè)廠房。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第24頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月25梯形桁架矩形桁架矩形屋架也稱為平行弦屋架。其上下弦平行,腹桿長度一致,桿件類型少,易于滿足標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)的要求。常用于托架或支撐系統(tǒng)。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第25頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月26木屋架一般為三角形屋架，內(nèi)力支座處大而跨中小。適用于跨度在18米以內(nèi)的建筑中。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第26頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月這種屋架型式適用于木屋架。其特點是：

(1)屋架的節(jié)間大小均勻，屋架的桿件內(nèi)力不致突變太大。因為木材強度較低，這對采用木材作桿件提供有利條件。

(2)木屋架的結(jié)點采用齒聯(lián)結(jié)。這種屋架結(jié)點上相交的桿件不多，為齒聯(lián)結(jié)提供可能性。第27頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月

豪式木屋架的適用跨度為9～2l米，最經(jīng)濟(jì)跨度為9～l5米。豪式木屋架的節(jié)間數(shù)目主要考慮節(jié)間長度要適中，如節(jié)間長度太長，則桿件長度太長，受力不利；如節(jié)間長度太短，則節(jié)點太多，制造麻煩。一般應(yīng)控制節(jié)間長度在1.5～2.5米之間。所以設(shè)計上常常是：第28頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月

跨度6～9米時，采用四節(jié)間跨度9～12米時，采用六節(jié)間跨度12～15米時，采用八節(jié)間跨度在15米以上時，因考慮豎腹桿的拉力太大而采用鋼－木組合豪式屋架。第29頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月三角形屋架的內(nèi)力分布不均勻，支座處大而跨中小。一般適用于跨度在18m以內(nèi)的建筑中。三角形屋架的上弦坡度大，有利于屋面排水。當(dāng)房屋跨度較大時，選用梯形屋架較為適宜。梯形屋架受力性能比三角形屋架合理，梯形屋架適用跨度為12～l8m。第30頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月31鋼-木組合屋架采用鋼拉桿作為屋架的下弦桿，消除接頭的非彈性變形，從而提高屋架結(jié)構(gòu)的剛度。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第31頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月32鋼屋架改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿的形式。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第32頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月鋼屋架的型式主要有三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架。有時為改善上弦桿的受力情況，可采用再分式腹桿的形式。第33頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月三角形鋼屋架也稱為芬克式屋架，是鋼屋架的典型型式，其特點是：(1)因鋼材是一種柔性材料，雖然強度高，但抗彎性能差，而屋架上弦是壓彎構(gòu)件，為了適應(yīng)鋼材這個弱點，芬允式屋架把上弦分成左右兩個小桁架，小桁架內(nèi)的桿件長度就變得較短，由此來能適應(yīng)鋼材柔性的特點。第34頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)這種屋架型式的下弦中段雖然長，但因下弦內(nèi)力是受拉，鋼材抗拉最適宜，所以，這段桿件雖長但無害處。芬克式屋架為鋼屋架，鋼材成本較高，故主要用于大跨度情況，一般適用跨度為36米以上。第35頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月梯形屋架是由雙梯形合并而成，外形和荷載引起的彎短圖形接近，弦桿內(nèi)力沿跨度分布較均勻，材料較經(jīng)濟(jì)。梯形屋架在支座處有一定的高度，既可與鋼筋混凝土柱接，也可與鋼柱做成固接。屋架中的腹桿體系，可采用人宇式、再分式和單斜桿式。第36頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月平行弦屋架的特點是桿件規(guī)格化，節(jié)點的構(gòu)造統(tǒng)一，便于制造，但弦桿內(nèi)力分布不均勻。傾斜式平行弦屋架常用于單坡屋面的屋蓋；水平式平行弦屋架多用做托架。第37頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月38鋼屋架改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿的形式。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第38頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月39鋼屋架2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第39頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月40鋼屋架2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第40頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月41混凝土屋架2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第41頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月混凝土屋架常見型式：梯形屋架、折線形屋架、拱形屋架、無斜腹桿屋架鋼筋混凝土屋架跨度：15～24m預(yù)應(yīng)力混凝土屋架跨度：18～36m或更大1.梯形屋架：上弦節(jié)間：3m下弦節(jié)間：6m矢跨比：1/6～1/8端部高度：1.8～2.2m適用：重型、高溫、采用井式或橫向天窗的廠房第42頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月2.折線形屋架1：外形較合理，自重輕，屋面坡度大。3.折線形屋架2：適用：非卷材防水屋面的中型廠房或大中型廠房。屋面坡度平緩，適用于卷材防水屋面的中型廠房。第43頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月4.拱形屋架：上弦一般采用拋物線形，也可采用折線形。外形合理、內(nèi)力均勻、自重輕。矢跨比：1/6～1/85.無腹桿屋架：上弦一般為拋物線形，構(gòu)造簡單，便于制作。節(jié)點剛接，可按剛架計算：上弦桿：壓彎構(gòu)件下弦桿：拉彎構(gòu)件豎腹桿：拉彎構(gòu)件若按拱計算：上弦桿：受壓的拱身下弦桿：拉桿豎腹桿：受拉（荷載作用于下弦）零桿（荷載作用于上弦）第44頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月常用鋼筋混凝土屋架的適用跨度12～18m18～36m12～18m第45頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月46鋼筋混凝土-鋼組合屋架上弦桿采用剛勁混凝土，下弦桿采用型鋼。充分利用兩種材料的特性。2.2屋架結(jié)構(gòu)的型式第46頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月

屋架在荷或作用下上弦主要承受壓力，有時還承受彎矩，下弦承受拉力。為了合理地發(fā)揮材料的作用，屋架的上弦和受壓腹桿可采用鋼筋混凝土桿件，下弦及受拉腹桿可采用鋼拉桿，這種屋架稱為鋼筋混凝－鋼組合屋架。組合屋架的自重輕，節(jié)省材料，常用跨度為9～18米。常用的組合屋架有折線形屋架，下?lián)问轿褰切挝菁芤约叭q、兩鉸屋架等。三鉸屋架受力明確，桿件短，施工用地小。兩鉸屋架桿件少，構(gòu)造簡單。下?lián)问轿褰切挝菁艿奶攸c是重心低，因下?lián)味纳屏宋菁艿氖芰π阅?，使?nèi)力分布比較均勻，但影響了房屋的凈空，增加了柱子的高度。第47頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月組合屋架已大量采用，由于制造簡單、施工占地小、自重輕，不需要重型起重設(shè)備，因此特別適于山區(qū)中、小型建筑。折線形組合屋架下?lián)问轿褰切谓M合屋架第48頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月三鉸組合屋架兩鉸組合屋架第49頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月屋架選型的一般原則（以材料而言）屋架的選型必須綜合考慮建筑的使用要求、跨度和荷載的大小、以及材料供應(yīng)，施工條件等出素，并進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

1.建筑跨度在36米以上時宜選用鋼屋架，但在有侵蝕介質(zhì)(如酸、堿性物質(zhì))的廠房中則不宜采用鋼結(jié)構(gòu)。第50頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.為節(jié)約鋼材，跨度在36米以下時宜選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架?？缍仍?8至24米之間，又無預(yù)應(yīng)力條件時，亦可選用普通鋼筋混凝土屋架，但在有振動、侵蝕性介質(zhì)或高溫車間，最好選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架，因為下弦施加預(yù)應(yīng)力后，可以提高結(jié)構(gòu)的抗裂性，防止鋼筋受腐蝕。第51頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月

3.建筑跨度在18米以下時，可選用鋼筋混凝土－鋼組合層架。這種屋架技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，也不需要較大的起重設(shè)備。由于它的下弦剛度較差，不宜用于振動較大(如吊車起重量超過10噸)的廠房。

4．房屋內(nèi)部以及所在地區(qū)的相對濕度大于75％，通風(fēng)不良者，或具有侵蝕性質(zhì)介質(zhì)的建筑，則不宜選用木屋架和鋼屋架。第52頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月53梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸屋架的矢高直接影響結(jié)構(gòu)的剛度與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。矢高大、弦桿受力小,但腹桿長、長細(xì)比大、易壓曲,用料反而會增多。矢高小,則弦桿受力大、截面大、且屋架剛度小、變形大。一般矢高可取跨度的1/10~1/5。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置矢高屋架上弦坡度的確定應(yīng)與屋面防水構(gòu)造相適應(yīng)。當(dāng)采用瓦類屋面時,屋架上弦坡度應(yīng)大些,一般不小于1/3,以利于排水。當(dāng)采用大型屋面板并做卷材防水時,屋面坡度可平緩些,一般為1/8~l/12。坡度第53頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月54梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸屋架節(jié)間長度的大小與屋架的結(jié)構(gòu)型式,材料及荷載有關(guān)。一般上弦受壓,節(jié)間長度應(yīng)小些,下弦受拉,節(jié)間長度可大些。屋架上弦節(jié)間長度常取3m。當(dāng)屋蓋采用有檁體系時,則屋架上弦節(jié)間長度應(yīng)與檁條間距一致。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置節(jié)間距第54頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月55梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的選型2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置屋架結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)考慮房屋的用途、建筑造型、屋面防水構(gòu)造、屋架的跨度、結(jié)構(gòu)材料的供應(yīng)、施工技術(shù)條件等因素,做到受力合理、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用。第55頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月56梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的選型從結(jié)構(gòu)受力來看,拋物線狀的拱式結(jié)構(gòu)受力最為合理。但拱式結(jié)構(gòu)上弦為曲線,施工復(fù)雜。折線型屋架,與拋物線彎矩圖最為接近,故力學(xué)性能良好。梯形屋架,因其既具有較好的力學(xué)性能,上下弦均為直線施工方便,故在大中跨建筑中被廣泛應(yīng)用。三角形屋架與矩形屋架力學(xué)性能較差。三角形屋架一般僅適用于中小跨度,矩形屋架常用作托架或荷載較特殊情況下使用。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置受力第56頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月57梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的選型屋面防水構(gòu)造決定了屋面排水坡度,進(jìn)而決定屋蓋的建筑造型。一般來說,當(dāng)屋面防水材料采用粘土瓦、機制平瓦或水泥瓦時,應(yīng)選用三角形屋架、陡坡梯形屋架。當(dāng)屋面防水采用卷材防水、金屬薄板防水時,應(yīng)選用拱形屋架、折線形屋架和緩坡梯形屋架。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置防水第57頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月58梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的選型

木材及鋼材均易腐蝕,維修費用較高。因此,對于相對濕度較大而又通風(fēng)不良的建筑,或有侵蝕性介質(zhì)的工業(yè)廠房,不宜選用木屋架和鋼屋架,宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架,2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置材料第58頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月59梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的選型跨度在18m以下時,可選用鋼筋混凝土-鋼組合屋架;這種屋架構(gòu)造簡單、施工吊裝方便,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好?？缍仍?6m以下時,宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架,既可節(jié)省鋼材,又可有效地控制裂縫寬度和撓度?？缍仍?6m以上的大跨度建筑或受到較大振動荷載作用的屋架,宜選用鋼屋架,以減輕結(jié)構(gòu)自重,提高結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置跨度第59頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月60梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的布置屋架的跨度,一般以

3m為模數(shù)。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置跨度屋架一般宜等間距平行排列,與房屋縱向柱列的間距一致,屋架直接擱置在柱頂。屋架的間距同時即為屋面板或檁條、吊頂龍骨的跨度,最常見的為6m,有時也有7.5m、9m、間距在同層中屋架的支座取同一標(biāo)高。屋架的支座形式,在力學(xué)上可簡化為鉸接支座。支座第60頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月61梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的支撐包括設(shè)置在屋架之間的垂直支撐、水平系桿以及設(shè)置在上下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦平面內(nèi)的縱向水平支撐。

垂直支撐和水平系桿是為了保證側(cè)向穩(wěn)定性。上弦橫向支撐為了增強屋蓋的整體性和屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性。下弦縱向水平支撐是為了增強屋蓋的空間剛度，增強排架的空間工作性能。2.3屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置內(nèi)容第61頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月圖10.11有檁屋蓋體系廠房支撐作用示意圖第62頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月第63頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月第64頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月652.4立體桁架平面屋架結(jié)構(gòu)雖然有很好的平面內(nèi)受力性能，但其在平面外的剛度很小。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，必須要設(shè)置各類支撐。支撐結(jié)構(gòu)的布置要消耗很多材料，且常常以長細(xì)比等構(gòu)造要求控制，材料強度得不到充分發(fā)揮。采用立體桁架可以避免上述缺點。立體桁架的截面形式有矩形、正三角形、倒角形。

第65頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月662.4立體桁架第66頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月672.4立體桁架第67頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月682.4立體桁架當(dāng)跨度較大時，因上弦壓力較大，截面大，可把上弦一分為二，構(gòu)成倒三角形立體桁架。立體桁架由于具有較大的平面外剛度，有利于吊裝和使用，節(jié)省用于支撐的鋼材，因而具有較大的優(yōu)越性。但三角形截面的立體桁架桿長計算繁瑣，桿件的空間角度非整數(shù)，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，焊縫要求高，制作復(fù)雜。第68頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月張弦結(jié)構(gòu)是將上弦剛性受壓構(gòu)件通過撐桿與下弦拉索組合在一起形成自平衡的受力體系，是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系，也是混合結(jié)構(gòu)體系發(fā)展中一個成功的創(chuàng)造。2.5張弦結(jié)構(gòu)剛性受壓構(gòu)件或立體桁架撐桿1根（或若干根）預(yù)應(yīng)力拉索第69頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5.1張弦結(jié)構(gòu)的特點張弦結(jié)構(gòu)作為一種新型的結(jié)構(gòu)形式，近年來在實際工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。（1）承載力高預(yù)應(yīng)力與撐桿聯(lián)合作用相當(dāng)于對剛性受壓構(gòu)件的彈性支座，并對此處產(chǎn)生負(fù)彎矩，降低其它地方的正彎矩，使整個構(gòu)件受力均勻，承載力提高。（2）結(jié)構(gòu)剛度大由于剛性受壓構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力索的原因，使整個構(gòu)件剛度增大。（3）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強由于剛性受壓構(gòu)件的原因，其穩(wěn)定性比桁架要穩(wěn)定得多。（4）支座推力小其屬于自平衡受力體系，所以支座沒有水平推力。（5）建筑造型適應(yīng)力強（6）制作、運輸、施工方便第70頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月平面張弦結(jié)構(gòu)2.5.2張弦結(jié)構(gòu)的形式空間張弦結(jié)構(gòu)第71頁，課件共92頁，創(chuàng)作于2023年2月1）形態(tài)定義2.5.3張弦結(jié)構(gòu)的受力性能零狀態(tài)初始態(tài)荷載態(tài)拉索張拉前，結(jié)構(gòu)放樣拉索張拉完畢、結(jié)構(gòu)安裝就位外荷載作用在初始態(tài)，變形穩(wěn)定第72頁，課件