【文章內(nèi)容簡介】 屋架材料要求屋架具有較大的坡度。 梯形屋架坡度較平坦，屋架跨中高度應(yīng)滿足剛度要求，當(dāng)上弦坡度為 1／ 8～ 1／ 12時，跨中高度一般為（ l／ 6～ 1／ 10） L，跨度大（或屋面荷載小）時取小值，反之則取大值。端部高度：當(dāng)屋架與柱鉸接時為 1． 6～ 2． 2 m，剛接時為 1． 8～ 2． 4 m；端彎矩大時取大值，反之取小值?？缰懈叨龋焊鶕?jù)端部高度、屋面坡度計算，最大高度應(yīng)小于運輸界限，如鐵路運輸界限為 3． 85 m。 屋架上弦節(jié)間的劃分應(yīng)根據(jù)屋面材料而定。當(dāng)采用大型屋面板時，上弦節(jié)間長度等于屋面板寬度，一般取 1． 5 m或 3 m；當(dāng)采用檁條時，則根據(jù)檁條的間距而定，一般取 0． 8～ 3． 0 m。要盡量使屋面荷載直接作用在屋架節(jié)點上，避免上弦桿產(chǎn)生局部彎矩 四、桿件計算長度與長細(xì)比 llox ?llox ?節(jié)點不是真正的鉸接，而是一種介于剛接和鉸接的彈性嵌固。節(jié)點上的拉桿數(shù)量越多，拉力和拉桿的線剛度越大，則嵌固程度也越大，壓桿的計算長度就越小。 上下弦桿、支座斜桿和豎桿：內(nèi)力大，受其它桿件約束小，這些桿件在屋架中較重要，可偏安全地視為鉸接。屋面平面內(nèi)，計算長度取節(jié)點間的軸線長度，即 其他腹桿：一端與上弦桿相連，嵌固作用不大，可視為鉸接；另一端與下弦桿相連，受其他受拉桿件的約束嵌固作用較大，計算長度取 （圖 3－ 22） 1lloy ? lloy? 屋架平面外 ：上、下弦桿的計算長度應(yīng)取屋架側(cè)向支撐節(jié)點或系桿之間的距離，即 。 腹桿的計算長度為兩端節(jié)點間距離 （ 1） 屋架上弦桿 1lloy ?在有檁屋蓋中檁條與支撐的交叉點不相連時（圖 3－ 22），此距離為 是支撐節(jié)點的距離；當(dāng)檁條與支撐交叉點用節(jié)點板連牢時 oyl ?檁 距 在無檁屋蓋中，大型屋面板不能與屋架上弦的焊牢時，上弦桿在平面外的計算長度取為支撐節(jié)點之間的距離；反之，可取屋面板寬度，但不大于 3m。 （ 2） 屋架下弦桿 1lloy ? 1l屋架下弦桿的計算長度 取 ， 是側(cè)向支撐節(jié)點的距離 。 （ 3）屋架弦桿內(nèi)力不相等 芬克式三角屋架和再分式梯形屋架，當(dāng)弦桿側(cè)向支承點間的距離為節(jié)間長度的兩倍且兩個節(jié)間弦桿的內(nèi)力不相等時（圖 3－ 23），弦桿在平面外的計算長度按下式計算： ???????? ??121 NNlloy（ 3－ 11） 式中 N1—— 較大的壓力； N2—— 較小的壓力或拉力，計算時取壓力為正，拉力為負(fù)； 其他桿件的計算長度 （ 1）芬克式、再分式腹桿體系、 K形豎腹桿 芬克式屋架和再分式腹桿體系中的受壓桿件及 K形腹桿體系中的豎桿（圖 3－ 24a， b，c）在屋架平面外的計算長度也按公式（ 3－ 11） 計算。 在屋架平面內(nèi)的計算長度則取節(jié)間長度。 （ 2）對于單角鋼桿件和雙角鋼組成的十字形桿件，由于主軸不在屋架平面內(nèi)，有可能發(fā)生斜平面屈曲，考慮到桿件兩端對其有一定的嵌固作用，故其平面外計算長度取 lloy ?（ 3） 交叉腹桿 在屋架平面內(nèi)的計算長度應(yīng)取節(jié)點中心到交叉點間的距離。 在屋架平面外的計算長度則與桿件的受力性質(zhì)和交叉點的連接有關(guān) ： ① 壓桿： 相交的另一桿受拉，兩桿在交叉點均不中斷時， 相交的另一桿受拉，兩桿中有一桿在交叉點中斷但與節(jié)點板搭接時， ； ??② 拉桿 ：均取 。 為節(jié)點中心間的距離。 當(dāng)確定交叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內(nèi)的長細(xì)比時，計算長度應(yīng)取節(jié)點中心至交叉點間的距離。 長細(xì)比：壓桿一般為 150，拉桿為 350；受壓支撐桿件一般為 200，受拉支撐桿件為 400。 ll五、桿件截面形式 普通鋼屋架的桿件一般采用等肢或不等肢角鋼組成的 T形截面或十字形截面。組合截面的 兩個主軸回轉(zhuǎn)半徑與桿件在屋架平面內(nèi)和平面外的計算長度相配合，使兩個方向長細(xì)比接近，用料經(jīng)濟(jì)、連接方便。 等肢角鋼相并 （圖 3－ 25a），特點是 iy≈（ ~1． 5） ix。即 yy方向的回轉(zhuǎn)半徑略大于 xx方向，用在腹桿中較好，因為腹桿的 lox＝ ， loy＝ l，這樣，loy≈1． 25lox，兩個方向的長細(xì)比就比較接近。 不等肢角鋼，短肢相并（圖 3－ 25b），特點是 iy＝（ 2． 6~2． 9） ix。在上下弦桿中，如果屋架平面外的計算長度 loy等于屋架平面內(nèi)的計算長度 lox的 2到 3倍，即loy＝（ 2~3 ） lox，采用這種截面可使兩個方向的長細(xì)比比較接近。 不等肢角鋼，長肢相并（圖 6－ 29 c），特點是 iy＝（ 0． 75~） ix，用于端斜桿、端豎桿較好，因為這兩種桿件的 loy＝ lox，可使兩個方向長細(xì)比相近。此外當(dāng)上弦桿有較大彎矩作用時，也宜用這種截面形式。 十字形截面（圖 3－ 25d），其特點是 iy＝ ix，宜用于有豎向支撐相連的豎腹桿，使豎向支撐與屋架節(jié)點不產(chǎn)生偏心作用。 屋架上弦桿 因屋架平面外計算長度往往是屋架平面內(nèi)計算長度的兩倍，要滿足等穩(wěn)性要求。 ① 上弦宜采用兩個不等肢角鋼短肢相并而成的 T形截面形式（圖 3－ 25b），因為其特點是 ? ? xy ii ~? 因 此，采用這種截面可使兩個方向的長細(xì)比比較接近。 ②當(dāng)有節(jié)間荷載作用時，為提高上弦在屋架平面內(nèi)的抗彎能力，宜采用不等肢 角鋼長肢相并的 T形截面（圖 3－ 25c）。 受拉下弦桿 平面外的計算長度比較大，此時可采用兩個不等肢角鋼短肢相并或等肢 角鋼 組成的 T形截面（圖 3－ 25b或 a）。 支座斜桿及豎桿 yx ii ?xy ii )~(?由于 它在屋架平面內(nèi)和平面外的 計算長度相等，應(yīng)使截面的 因而可采用兩個不等肢角鋼長肢相并而成的 T形截面（圖 3－ 25c），因其特點是 ，這樣可使兩個方向的長細(xì)比比較接近。 與豎向支撐相連的豎腹桿宜采用兩個等肢角鋼組成的十字形截面（圖 3－25d），使豎向支撐與屋架節(jié)點連接不產(chǎn)生偏心作用。對于受力特別小的腹桿，也可采用單角鋼截面。 為使兩個角鋼組成的桿件共同作用，應(yīng)在兩角鋼相并肢之間每隔一定距離設(shè)置墊板，并與角鋼焊?。▓D 3－ 26）。墊板厚度與節(jié)點板相同，寬度一般取 60 mm，長度伸出角鋼肢 15～ 20 mm，以便于與角鋼焊接。墊板間距在受壓桿件中不大于 40i，在受拉桿件中不大于 80i。 在 T形截面中， i為平行于墊板的單肢回轉(zhuǎn)半徑（圖 3－ 26a）。 在十字形截面中， i為一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑（圖 3－ 26b）。 在桿件的計算長度范圍內(nèi)至少設(shè)置兩塊墊板。 目前在國內(nèi)外也有用焊接或軋制的 T形截面或用 H型鋼一分為二（圖 3－ 25e）取代雙角鋼組成的 T形截面。優(yōu)點是翼緣的寬度大，可達(dá)到等穩(wěn)性要求，另外可減小節(jié)點板尺寸和省去墊板等，比較經(jīng)濟(jì)。一些跨度和荷載較大的桁架往往采用鋼管和寬翼緣 H型鋼截面。 六、桿件截面選擇 桿件截面選擇應(yīng)選用肢寬而壁薄的角鋼，以增大其回轉(zhuǎn)半徑，但須保證其局部穩(wěn)定，角鋼厚度 ≥4mm，鋼板厚度 ≥5mm，因此，角鋼規(guī)格不宜小于 ∟45 5或∟56 36 4。弦桿：一般采用等截面，跨度大于 24 m時，可在適當(dāng)節(jié)間處變截面，改變一次為宜。變截面時，角鋼厚度不變而改變肢寬，便于連接。在同一榀屋架中角鋼規(guī)格不宜過多，一般為 5～ 6種。 桿件內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求得，根據(jù)受力性質(zhì)選擇截面和進(jìn)行驗算。 1．軸心拉桿 fANn???2．軸心壓桿 fAN ?? ???/oxx li ? ?/oyy li ?選擇截面： 拉桿，可根據(jù)內(nèi)力和材料強(qiáng)度設(shè)計值求出所需的凈截面面積，然后從角鋼規(guī)格表中選出合適的角鋼。 壓桿，由于公式（ 3－ 13）中 A， φ都是未知值，不能直接計算出所需截面。可先假定長細(xì)比 λ=70～ 100（弦桿）或 λ=100～ 120（腹桿），由 λ查附錄 4得到 φ值，代入公式（ 3－ 13）即得截面面積 A。同時算出 ，然后從角鋼規(guī)格表中選擇合適的角鋼，查得實際所用角鋼的 A， ix和 iy，