水工钢结构第六章钢桁架.ppt

第六章 钢桁架;第一节 概述;桁架体系;三角形桁架;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。;1. 桁架的类型;第二节 桁架的外形、尺寸和腹杆布置;梯 形 桁 架;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。; 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。 ;二、桁架的基本尺寸;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(1/6-1/10)l。跨度大（或屋???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1.6-2.2m，刚接时为1.8-2.4m。端弯矩大时取大值，端弯矩小时取小值。;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;第三节 桁架间的支撑和压杆的计算长度;桁架间的支撑;桁架间的支撑;桁架支撑的作用主要是：;（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;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;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、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。;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。;桁架的系杆;第四节 桁架的杆件设计;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。;二、桁架杆件的内力计算;二 力 杆;各杆件都用光滑铰链相连接;各杆件轴线都是直线，并通过铰链中心;取各节点为考察对象;三、杆件的截面选择;第五节 普通桁架节点设计和桁架施工图绘制;桁架节点;节点处各杆件的轴线;一、结点构造的一般要求; 当单斜杆与弦杆相交时，需注意节点板的外边缘与斜杆轴线应保持不小于1：3或1：4的坡度，使杆中内力在节点板中有良好的扩散，以改善节点板的受力情况。 ;2、结点板的形状及其厚度;二、结点板的计算;上弦节点结构示意图;三、结点设计;钢结构大型复杂节点现场吊装;? ① 据屋架几何形式定出节点的轴线关系，并按比例画出轴线（1/20~1/10）和杆件（1/10～1/5） ，弦杆肢尖与腹杆、腹杆之间距离满足前述基本要求。 ? ② 计算腹杆肢背、肢尖焊缝长度，图中作出定位点。 ? ③ 计算弦杆与节点板的焊缝，图中作出定位点。 ? ④ 画出节点板，将各定位点都包括在内。 ? ⑤ 适当调整焊缝厚度、长度，重新验算。 ⑥绘