建筑结构选型-第二章桁架结构优质PPT.ppt

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桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。

72.1桁架结构的受力特点鲁班锁82.1桁架结构的受力特点桁架结构计算的假定桁架结构计算的假定所有外力所有外力（包括荷载及支座反力包括荷载及支座反力）都作用在桁都作用在桁架的中心平面内架的中心平面内,并集中作用于节点上。

并集中作用于节点上。

92.1桁架结构的受力特点桁架结构的内力桁架结构的内力矩形桁架矩形桁架为等高为等高度度,沿跨度方向各沿跨度方向各腹杆腹杆的轴力变化与的轴力变化与剪力图一致剪力图一致,跨中跨中小而支座处大小而支座处大,其其值变化较大。

值变化较大。

弦杆弦杆跨中节间轴力大、跨中节间轴力大、靠近支座处轴力较靠近支座处轴力较小或为零小或为零102.1桁架结构的受力特点桁架结构的内力桁架结构的内力三角形桁架三角形桁架的高的高度自跨中最大处向度自跨中最大处向支座节点最小处呈支座节点最小处呈线性线性变化变化,而弯矩而弯矩的变化自跨中向支的变化自跨中向支座呈座呈抛物线抛物线变化变化,弯矩的减小速度比弯矩的减小速度比桁架高度的减小速桁架高度的减小速度慢度慢,故上、下弦故上、下弦杆内力在跨中节间杆内力在跨中节间最小最小,而在靠近支而在靠近支座处最大。

座处最大。

112.1桁架结构的受力特点桁架结构的内力桁架结构的内力高度呈高度呈抛物线型抛物线型的桁架是最理想的的桁架是最理想的桁架形式。

因桁架桁架形式。

因桁架高度的变化与外荷高度的变化与外荷载所产生的弯矩图载所产生的弯矩图完全一致完全一致,使上、使上、下弦杆各节间轴力下弦杆各节间轴力也完全相等。

也完全相等。

122.1桁架结构的受力特点桁架结构的内力桁架结构的内力斜腹杆的斜腹杆的布置方布置方向向对腹杆受力的符对腹杆受力的符号号（拉或压拉或压）有直有直接的关系。

对于矩接的关系。

对于矩形桁架形桁架,斜腹杆外斜腹杆外倾受拉倾受拉,内倾受压内倾受压,竖腹杆受力方向与竖腹杆受力方向与斜腹杆相反。

斜腹杆相反。

132.1桁架结构的受力特点桁架结构的内力桁架结构的内力斜腹杆的斜腹杆的布置方布置方向向对腹杆受力的符对腹杆受力的符号号（拉或压拉或压）有直有直接的关系。

接的关系。

对于对于三角形桁架三角形桁架,斜腹斜腹杆外倾受压杆外倾受压,内倾内倾受拉受拉,而竖腹杆则而竖腹杆则总是受拉。

总是受拉。

14三角形桁架三角形桁架三角形屋架一般三角形屋架一般用于屋面用于屋面坡度较大坡度较大的屋盖结构中。

一的屋盖结构中。

一般宜用于般宜用于中小跨度中小跨度的轻屋盖结构。

的轻屋盖结构。

2.2屋架结构的型式15梯形桁架梯形桁架梯型屋架一般用梯型屋架一般用于屋面于屋面坡度较小坡度较小的的屋盖中。

其受力性屋盖中。

其受力性能比三角形屋架优能比三角形屋架优越越,适用于适用于较大跨较大跨度度或荷载的工业厂或荷载的工业厂房。

房。

2.2屋架结构的型式16梯形桁架梯形桁架矩形桁架矩形桁架矩形屋架也称为矩形屋架也称为平行弦屋架平行弦屋架。

其上。

其上下弦平行下弦平行,腹杆长腹杆长度一致度一致,杆件类型杆件类型少少,易于满足标准易于满足标准化、工业化生产的化、工业化生产的要求。

常用于要求。

常用于托架托架或或支撑系统支撑系统。

2.2屋架结构的型式17木屋架木屋架一般为三角形屋一般为三角形屋架，内力支座处大架，内力支座处大而跨中小。

适用于而跨中小。

适用于跨度在跨度在1818米以内的米以内的建筑中。

建筑中。

2.2屋架结构的型式18钢钢-木组合屋架木组合屋架采用钢拉杆作为采用钢拉杆作为屋架的下弦杆，消屋架的下弦杆，消除接头的非弹性变除接头的非弹性变形，从而提高屋架形，从而提高屋架结构的刚度。

结构的刚度。

2.2屋架结构的型式19钢屋架钢屋架改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆的形式。

的形式。

2.2屋架结构的型式20钢屋架钢屋架改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆改善上弦杆受力情况，采用再分式腹杆的形式。

2.2屋架结构的型式21钢屋架钢屋架2.2屋架结构的型式22钢屋架钢屋架2.2屋架结构的型式23混凝土屋架混凝土屋架2.2屋架结构的型式24钢筋混凝土钢筋混凝土-钢组合屋架钢组合屋架上弦杆采用刚劲上弦杆采用刚劲混凝土，下弦杆采混凝土，下弦杆采用型钢。

充分利用用型钢。

充分利用两种材料的特性。

两种材料的特性。

2.2屋架结构的型式25梯形桁架梯形桁架屋架结构的主要尺寸屋架结构的主要尺寸屋架的矢高直接影响结构的屋架的矢高直接影响结构的刚度刚度与与经济指标经济指标。

矢高。

矢高大、弦杆受力小大、弦杆受力小,但腹杆长、长细比大、易压曲但腹杆长、长细比大、易压曲,用料用料反而会增多。

矢高小反而会增多。

矢高小,则弦杆受力大、截面大、且屋架则弦杆受力大、截面大、且屋架刚度小、变形大。

一般矢高可取跨度的刚度小、变形大。

一般矢高可取跨度的1/101/5。

2.3屋架结构的选型及布置矢高矢高屋架上弦坡度的确定应与屋面屋架上弦坡度的确定应与屋面防水防水构造相适应。

当构造相适应。

当采用瓦类屋面时采用瓦类屋面时,屋架上弦坡度应大些屋架上弦坡度应大些,一般不小于一般不小于1/3,以以利于排水。

当采用大型屋面板并做卷材防水时利于排水。

当采用大型屋面板并做卷材防水时,屋面坡度可平缓些屋面坡度可平缓些,一般为一般为1/8l/12。

坡度坡度26梯形桁架梯形桁架屋架结构的主要尺寸屋架结构的主要尺寸屋架节间长度的大小与屋架的屋架节间长度的大小与屋架的结构型式结构型式,材料材料及荷及荷载有关。

一般上弦受压载有关。

一般上弦受压,节间长度应小些节间长度应小些,下弦受拉下弦受拉,节节间长度可大些。

间长度可大些。

屋架上弦节间长度常取屋架上弦节间长度常取3m。

当屋盖采用有檩体当屋盖采用有檩体系时系时,则屋架上弦节间长度应与檩条间距一致。

则屋架上弦节间长度应与檩条间距一致。

2.3屋架结构的选型及布置节间距节间距27梯形桁架梯形桁架屋架结构的选型屋架结构的选型2.3屋架结构的选型及布置屋架结构的选型应考虑房屋的屋架结构的选型应考虑房屋的用途、建筑用途、建筑造型、屋面防水构造、屋架的跨度、结构材造型、屋面防水构造、屋架的跨度、结构材料的供应、施工技术条件料的供应、施工技术条件等因素等因素,做到受力做到受力合理、技术先进、经济适用。

合理、技术先进、经济适用。

28梯形桁架梯形桁架屋架结构的选型屋架结构的选型从结构受力来看从结构受力来看,抛物线状抛物线状的拱式结构受力最为的拱式结构受力最为合合理理。

但拱式结构上弦为曲线。

但拱式结构上弦为曲线,施工复杂。

施工复杂。

折线型折线型屋架屋架,与抛物线弯矩图最为接近与抛物线弯矩图最为接近,故力学性能良好。

梯形屋架故力学性能良好。

梯形屋架,因其既具有较好的力学性能因其既具有较好的力学性能,上下弦均为直线施工方便上下弦均为直线施工方便,故在故在大中跨建筑大中跨建筑中被中被广泛应用广泛应用。

三角形屋架与矩形屋三角形屋架与矩形屋架力学性能较差架力学性能较差。

三角形三角形屋架一般仅适用于屋架一般仅适用于中小跨度中小跨度,矩形矩形屋架常用作屋架常用作托架托架或或荷载较特殊情况荷载较特殊情况下使用。

下使用。

2.3屋架结构的选型及布置受力受力29梯形桁架梯形桁架屋架结构的选型屋架结构的选型屋面防水构造决定了屋面排水坡度屋面防水构造决定了屋面排水坡度,进而决定屋盖进而决定屋盖的建筑造型。

的建筑造型。

一般来说一般来说,当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥瓦时或水泥瓦时,应选用应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架三角形屋架、陡坡梯形屋架。

当屋。

当屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时面防水采用卷材防水、金属薄板防水时,应选用应选用拱形屋拱形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。

2.3屋架结构的选型及布置防水防水30梯形桁架梯形桁架屋架结构的选型屋架结构的选型木材及钢材木材及钢材均易腐蚀均易腐蚀,维修费用较高。

因此维修费用较高。

因此,对于相对于相对湿度较大而又通风不良的建筑对湿度较大而又通风不良的建筑,或有侵蚀性介质的工或有侵蚀性介质的工业厂房业厂房,不宜选用木屋架和钢屋架不宜选用木屋架和钢屋架,宜选用预应力混凝宜选用预应力混凝土屋架土屋架,2.3屋架结构的选型及布置材料材料31梯形桁架梯形桁架屋架结构的选型屋架结构的选型跨度在跨度在18m以下时以下时,可选用钢筋混凝土可选用钢筋混凝土-钢组合屋架钢组合屋架;

这种屋架构造简单、施工吊装方便这种屋架构造简单、施工吊装方便,技术经济指标较技术经济指标较好。

好。

跨度在跨度在36m以下时以下时,宜选用预应力混凝土屋架宜选用预应力混凝土屋架,既可既可节省钢材节省钢材,又可有效地控制裂缝宽度和挠度。

又可有效地控制裂缝宽度和挠度。

跨度在跨度在36m以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载以上的大跨度建筑或受到较大振动荷载作用的屋架作用的屋架,宜选用钢屋架宜选用钢屋架,以减轻结构自重以减轻结构自重,提高结构提高结构的耐久性与可靠性。

的耐久性与可靠性。

2.3屋架结构的选型及布置跨度跨度32梯形桁架梯形桁架屋架结构的布置屋架结构的布置屋架的跨度屋架的跨度,一般以一般以3m为模数。

为模数。

2.3屋架结构的选型及布置跨度跨度屋架一般宜等间距平行排列屋架一般宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间与房屋纵向柱列的间距一致距一致,屋架直接搁置在柱顶。

屋架的间距同时即为屋屋架直接搁置在柱顶。

屋架的间距同时即为屋面板或檩条、吊顶龙骨的跨度面板或檩条、吊顶龙骨的跨度,最常见的为最常见的为6m,有时也有时也有有7.5m、9m、间距间距在同层中屋架的支座取同一标高。

屋架的支座形式在同层中屋架的支座取同一标高。

屋架的支座形式,在力学上可简化为在力学上可简化为铰接铰接支座。

支座。

支座支座33梯形桁架梯形桁架屋架结构的支撑屋架结构的支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑、水平系杆以及设包括设置在屋架之间的垂直支撑、水平系杆以及设置在上下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面置在上下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。

内的纵向水平支撑。

垂直支撑和水平系杆是为了保证侧向稳定性。

上弦横向支撑为了增强屋盖的整体性和屋架上弦的上弦横向支撑为了增强屋盖的整体性和屋架上弦的侧向稳定性。

侧向稳定性。

下弦纵向水平支撑是为了增强屋盖的空间刚度，下弦纵向水平支撑是为了增强屋盖的空间刚度，增强排架的空间工作性能。

增强排架的空间工作性能。

2.3屋架结构的选型及布置内容内容342.4立体桁架v平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能，平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能，但其在平面