建筑结构选型13_桁架结构
更新时间:2023-08-25 00:31:02 阅读量: 教育文库 文档下载
建筑结构选型
第13章
桁架结构
2013年6月14日星期五
李广军
13. 桁架结构13.1 桁架结构的特点
一、定义:由杆件与铰节点组成的格子式 结构(格构)。 二、桁架结构的发展由来
2013年6月14日星期五
李广军
13.1二、桁架结构的发展
桁架结构的特点
掏空的梁----桁架可以看成是从梁衍化而来
13. 桁架结构13.1 桁架结构的特点与优点一、定义:由杆件与铰节点组成的格子式结构(格构)。二、桁架结构的发展由来
三、桁架结构的计算假定与特点(1)桁架的节点都是光滑的铰节点;
(2)各杆的轴线都是直线并通过铰的中心;(3)荷载和支座反力都作用在节点上。
注:主内力与次内力2013年6月14日星期五 李广军 5
三、桁架结构计算的假定
理想桁架简图假设: 理想光滑铰接; 直杆且过铰心;
力只作用在结点。
只受结点荷载作用的直杆铰接体系2013年6月14日星期五 李广军 6
三、桁架结构计算的假定
2013年6月14日星期五
李广军
四、桁架结构的优点(1)扩大了梁式结构的适用跨度。 (2)桁架可用各种材料制造,如钢筋混凝土、 钢材、木材均可。 (3)桁架是由杆件组成的,桁架体型可以多样
化。如平行弦桁架、三角形桁架、梯形桁架、弧形桁架等型式。 (4)施工方便,桁架可以整体制造吊装,也可 以在施工现场高空进行杆件拼装。李广军 8
2013年6月14日星期五
五、桁架结构的外形与内力的关系桁架是由杆件组成的格构体系,其节点一
般假定为铰结点,当荷载作用在结点上时,桁架的杆件内力与桁架的外形有着密切的关系。
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李广军
桁架结构的内力主内力:按计算简图计算出的内力 次内力:实际内力与主内力的差值 梁和刚架以承受弯矩为主,因而截面应力分 布不均匀,材料不能得到充分利用; 桁架杆承受轴力为主,可以克服梁和刚架的 不足。
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李广军
几种梁式桁架的受力比较:在一定荷载作用下,桁架内力分布与桁架的形式有关。假设在 满跨均载作用下1/ 平行弦桁架P P P P P P P h 6a
P
P
P
P
P
P
P
M0 图
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Q0图11
弦杆内力:
M0 N hQi N i Qi N ih h a2 2
斜杆内力:
R A i P 下斜杆受拉 i P R A 上斜杆受压
h h a2 2
竖杆内力:符号与斜杆内力符号相反
N i i P RA N i RA (i 1) P分布规律:
竖杆受压 竖杆受拉
1、弦杆内力由端点向中心递增
2、腹杆内力由端点向中心递减2013年6月14日星期五 李广军 12
平行弦桁架平行弦桁架的杆件内力是不均匀的,弦杆内力
是两端小而向中
间逐渐增大,腹杆内力是两端大而向中间逐渐减小。2013年6月14日星期五 李广军 13
2/ 三角形桁架P P
P P P P
P h6a
弦杆内力:
M0 N hi
M0 按抛物线递增 hi 按线性递增
由于hi 的增长比M0的增长快,所以弦内力由端点向中心递减 腹杆内力:斜杆内力和竖杆内力由端点向中心递增;
斜杆内力符号和竖杆内力符号相反;下斜杆受压,上斜杆受拉
分布规律: 与平行弦桁架内力分布相反,符号规律相同2013年6月14日星期五 李广军 14
三角形桁架
三角形桁架的杆件内力也是不均匀的,弦杆内力是两端大而向中间逐渐减小,腹杆内力是两端小
而向中间逐渐增大。李广军
2013年6月14日星期五
3/ 抛物线形桁架P P P P
结点位于P
4f y 2 x(l x ) l弦杆内力:P h
P
M0 N hiM0 按抛物线递增Hi 按抛物线递增
6a P P PP
P
P
P
M0 图 腹杆内力为零,下弦杆内力相同。上弦杆受压,水平分量 相等且等于下弦内力(因为合理拱轴)2013年6月14日星期五 李广军 16
折线形桁架 折线形桁架的杆件内力大致均匀,从力学角度 看,它的形状与同跨度、同荷载的简支梁的弯矩图 形相似,其形状符合受荷后的内力变化规律,所以 它是结构上的较好形式。2013年6月14日星期五 李广军 17
基于上述受力性能分析,在使用上
平行弦桁架内力分布不均,但构件规整,利于标准化, 便于施工,宜用于跨度不大情况 抛物线桁架内力分布均匀,腹杆轻,自重小,宜用于大 跨结构,但抛物线弦杆施工复杂。
三角形桁架内力分布不均匀,支座处内力最大,端结点 交锐角构造复杂,宜用于跨度小坡度大的屋盖。
2013年6月14日星期五
李广军
斜腹杆的布置方向对腹杆受力的影响:
End2013年6月14日星期五 李广军 19
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