四桁架结构

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

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中国石油吉林石化分公司40万吨/年ABS装置

（一期工程）工艺及供热外管小管廊工程桁架制

作安装施工技术方案

（Ⅰ）类

工程名称：中国石油吉林石化分公司40万吨/年ABS装置工艺及供热外

管小管廊工程

工程地址：吉林石化公司合成树脂厂 建设单位：吉林石化公司合成树脂厂 编制单位：吉化北建第三分公司

编制人： 审核人：

项目技术负责人： 项目经理： 批准人： 技术经理：

吉化北建公司安全处意见：

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目 录

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1、 编制说明…………………………………………3 2、 编制依据…………………………………………3 3、 工程概况…………………………………………3 4、 施工准备…………………………………………4 5、 施工部署…………………………………………5 6、 施工方法…………………………………………6 7、 施工进度计划……………………………………10 8、 资源供应计划……………………………………11 9、 施工总平面布置…………………………………13 、 施工技术组织措施………………………………14

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中国石油吉林石化分公司40万吨/年ABS装置

（一期工程）工

管桁架采用几种计算模型,第一种采用杆单元,第二种是选杆采用梁单元、腹杆采用杆单元,第三种是采用梁单元,进行分析对比,得出的一些结论。

管桁架采用几种计算模型,第一种采用杆单元,第二种是选杆采用梁单元、腹杆采用杆单元,第三种是采用梁单元,进行分析对比,得出的一些结论。

第六届全国现代结构工程学术研讨会

,

,

采用相贯节点的管析架结构、

为了保证结构的安全性

尽可能采用所有杆件均为梁单元的计算模型

二

焊

接球网架不同计算模型计算结果的比较

一

,

《网架结构设计与施工规程》,。

第

条规定

网架结构分析时可忽视节点刚度的影响假,

定节点为铰接,

杆件只承受轴力一

虽然试验及分析表明

,

对于焊接球节点网架

杆件比较接近于与焊接球

刚接

但制订规程

时

,

,

考虑到以下两点做出了铰接的假定一是为了焊接球节点网架与螺栓球节,

点网架采用统一的计算模型

且简化了计算模型

二是通过对比

对于焊接球网架按刚接计算时。

件受弯产生的应力比受轴向力产生的应力小,

,

一般情况下可忽略不计,,

以图根杆件

所示正放四角锥网架为例网架上弦沿周边支承于柱顶。

网架平面尺寸,,

网架高

网格尺寸,

。

柱距,

正方形混凝土柱截面尺寸第一种假设屋面为轻屋面,

柱高,

架与柱顶铰接

本例题仅考虑竖向荷载,

分为两种情况,

恒载

荷载中包含网架自重,

活载。

第二种假

建筑结构选型

小组成员：20#黄瑞，22#詹桢，23#何珍，24#蒲玥旻，25#李

甜

建筑结构选型

——悬挑结构、梁式结构和桁架结构分析一、悬挑结构

悬挑结构是指不是两端都有支撑的，一端埋在或者浇筑在支撑物上，另一端伸出挑出支撑物的结构。

通常的悬挑结构设计中多采用静定悬挑结构方案,以挑梁、厚板、高梁、箱形梁、壳体等悬臂构件来撑托上部数层乃至数十层的荷载及地震作用。要加大悬挑长度，可以采用加大悬挑梁截面、采用预应力或者使用钢结构等措施。而悬挑结构的平衡措施一般采取拉、压及拉压联合的方法或用副跨平衡的措施。

悬挑结构可以使建筑体型独特、外观新颖、增大上部空间的容量，但是他的受力状态与其他结构相比有不利的一面，如进行强度和变形验算外，还要进行抗倾覆验

算；其允许跨度仅为简支结构的一

半。

实例分析：

1、中央电视台总部大楼

该建筑由世界著名建筑设计师、荷兰人雷姆·库哈斯担任主建筑师，荷兰大都会建筑事务所负责设计。

中央电视台总部大

楼主楼的两座塔楼双向

内倾斜6度，在163米以

上由“L”形。悬臂结构

连为一体，建筑外表面的

玻璃幕墙由强烈的不规

则几何图案组成，造型独特、结构新颖、高新技术含量大，

2、里斯本东方车站

东方车站由西班牙建筑大

师卡拉特拉瓦设计兴建，这个车

站由于整合了各种

实例：2D四杆桁架结构的有限元分析

学习有限元方法的一个最佳途径，就是在充分掌握基本概念的基础上亲自编写有限元分析程序，这就需要一个良好的编程环境或平台。MATLAB软件就是这样一个平台，它以功能强大、编程逻辑直观、使用方便见长。将提供有限元分析中主要单元完整的MATLAB程序，并给出详细的说明。

1D杆单元的有限元分析MATLAB程序(Bar1D2Node)

最简单的线性杆单元的程序应该包括单元刚度矩阵、单元组装、单元应力等几个基本计算程序。下面给出编写的线性杆单元的四个MATLAB函数。 Bar1D2Node _Stiffness(E,A,L)

该函数计算单元的刚度矩阵，输入弹性模量E，横截面积A和长度L，输出单元刚度矩阵k(2×2)。 Bar1D2Node _Assembly(KK,k,i,j)

该函数进行单元刚度矩阵的组装，输入单元刚度矩阵k，单元的节点编号i、j，输出整体刚度矩阵KK。 Bar1D2Node _Stress(k,u,A)

该函数计算单元的应力，输入单元刚度矩阵k、单元的位移列阵u(2×1)以及横截面积A计算单元应力矢量，输出单元应力stress。 Bar1D2Node_Force(k,u)

该函数计

2 0 1 3年第 1期4 8Tl AN J l N S Cl E NCE&T ECHN OL D GY

建设科技

刘媛

(巴特勒 (天津 )有限公司

天津 3 0 0 4 5 7 )

浅析钢结构管桁架加工工艺【摘要】随着我国钢产量的增长及加工能力的不断增强，钢结构在建筑工程中的应用范围得到扩展。结合承接的工程实例，对管桁架的制作加工环节按工序分解，逐步介绍了构件的装配加工过程，浅析工艺控制要点。

【关冀词】管桁架

相贯连接

组装胎架

0

引言近年来，随着我国钢产量的增长及加工能力的不断增强，

台为基准面。首先采用 2 0mm厚钢板在地面搭设 5 m×1 01 1" I 的放样平台，采用水准仪对平台进行检验，将其平面度误差控制在 3 mm以内。在组装平台上按照零件尺寸将定位筋板点固，便于桁架各零件组装尺寸的标准化控制，见图 3。

钢结构在建筑工程中的应用范围得到扩展，其中桁架结构以

其整体性强、外表美观、结构轻、易于制作安装等优点得到人们的青睐。桁架是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式

结构，管桁架即是指结构中的杆件均为圆管杆件。桁架结构中的杆件在节点处多采用焊接连接，鉴于圆管切割后的节点为

曲面连接，管桁架各杆件下料需进行相贯线切割，

钢管桁架结构制作与安装施工工艺

1 一 般 规 定

1.1 适用范围

本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。 1.2 编制依据的标准与规范

优质碳素结构钢 GB／T699—1999 普通碳素结构钢 GB／T700—1998 低合金高强度结构钢 GB／T1591—1994 一般工程用铸造碳素钢 GB 5576—1997 铸件尺寸差 GB 6414—86 结构用冷弯空心型钢 GB／T6728—1986 铸钢件超声探伤方法及质量评级方法 GB 7233—87 焊接结构用碳素钢铸件 GB／T7659—1987 结构用无缝管 GB／T8162—1999 铸件重量公差 GB／T11351—89 直缝焊管 GB／T13793—1992 结构用不锈钢无缝钢管 GB／T14975—1994 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205—2001 建筑

普通钢屋架设计计算书

一、教学要求

1. 了解普通钢屋架设计的全过程；

2. 学习结构施工图的绘制和结构计算书的编制方法 3. 了解钢屋盖支撑体系的作用并能正确布置支撑；

4. 掌握钢屋架的内力计算、杆件截面选择，节点设计的方法； 5. 掌握焊接连接的构造要求。

二、屋架形式及主要尺寸的确定

（学号为306，跨度为30m，端部高度为1.95m，坡度为1/11）

图一 桁架形式及几何尺寸

三、支撑布置

根据车间长度，屋架跨度，荷载情况，以及吊车设置情况，宜布置三道上、下弦横向水平支撑，垂直支撑和系杆，屋脊节点及屋架支座处沿厂房通长设置刚性系杆，屋架下弦沿跨中通长设一道柔性系杆。构件编号采用汉语拼音字母，凡与支撑连接的屋架可编号为WJ1，其它编均为WJ2，屋架垂直支撑：CC1、CC2?，屋架上弦水平支撑：SC1、SC2?，屋架下弦水平支撑：XC1、XC2?，刚性系杆：GG1、GG2?，柔性系杆：LG1、LG2?。

图二 桁架支撑布置

四、屋架内力计算 1.计算的基本假定

节点均为铰接：所有杆线的轴线均位于同一平面内，且同心交汇与节点;荷载均作用于结点。

2.荷载计算

屋面活荷载与雪载一般不会同时出现，由荷载条件知，基本雪压大于屋面活荷载，基本

说明：

(1) 总成绩构成：平时作业20分，机考20分，期末考试60分，合计共100分。

(2) 机考题型分二类，一、判断题(10分)；二、选择题(10分)。

(3) 机考题库一为判断题已有120题，机考题库二为选择题已有110题。 (4) 机考时，每位学生从题库一、二中各随机抽取6题，共作12题，每小题2分，满分20分。机考时间为一节课(30分钟)

A、B、C、D四选一

选择题(已有110题，待补充)

四、静定桁架与组合结构 (已有26题)

1．图示对称桁架在正对称荷载作用下，杆1、2的内力为：( D ) A. FN1>0，FN2>0；B. FN1<0，FN2<0；C. FN1= ?FN2?0；D. FN1=FN2=0。

2．图示对称桁架在反对称荷载作用下，杆1、2、3的内力为：( D ) A. FN1=FN2=FN3=0；B. FN1=FN2=FN3?0；

C. FN1= FN3=0，FN2?0；D. FN1= ?FN3?0，FN2=0。

3．图示对称桁架在正对称荷载作用下，杆1、2、3、4的内力为：( D )

A. FN1 = FN2 = 0，FN3 = FN4?0；B. FN1 = FN2?0，FN3 = FN4 = 0； C. FN1 = FN2?0，FN3 = FN4 ?0；D. FN1

简支钢桁架弹性形态

试验报告

(试验指导书)

学校： 专业： 班级： 姓名： 学号：

华南理工大学土木与交通学院土木系

二○一三年四月

简支钢桁架弹性形态

试验报告

1、前言

进行简支钢桁架非破坏性试验，是为了学习结构试验的计划及报告的指定方法，常用设备的操作技术，试验数据的采集过程，试验结果的整理，试验报告的撰写方法。进而培养观察表面现象，探求内在联系，独立思考，独立工作的能力。 本实验要求学生在了解原始资料的基础上，独立制定试验计划，参加试验过程，采集整理试验数据，分析试验结果，完成试验报告，并参加从试验准备到正式试验的全部过程。

2、原始资料

该试验梁跨度3m，各杆件截面为2L45×4，节点板与填板均厚5mm，材料采用Q235B，结构简图如下图所示。

3、试验目的

1）了解钢结构节点的处理方式；

2）学习掌握土木工程试验中常用仪器仪表的使用方法，掌握通过电阻应变计及桥路的布置进行结构内力的测量；

3）通过桁架节点位移、杆件内力的