【文章內(nèi)容簡介】 )非常大。 平面桁架結(jié)構(gòu)是由上下弦桿和腹桿組成， 相當(dāng)于掏去中間部分未充分受力材料的簡支梁 。 在桁架內(nèi)部， 則上弦受壓，下弦受拉，由此形成力偶平衡外荷載產(chǎn)生的彎矩 。 腹桿抵抗剪力 ，拉壓由桁架形式和荷載作用形式確定。 桁架實(shí)際受力比較復(fù)雜，為簡化計算采用 三個假定 ： （ 1）組成桁架的所有各桿件連接節(jié)點(diǎn) 鉸接點(diǎn) ； （ 2）各桿都是直桿并在同一平面內(nèi)，其 軸線通過截面重心 ； （ 3）所有外力都作用在節(jié)點(diǎn)上并在 桁架平面內(nèi) 。 （ 1）桁架 ： 受力合理，充分發(fā)揮材料性能。 桁架桿件雖軸向受力，但總體仍受彎曲控制。在均布節(jié)點(diǎn)荷載下，其 上弦受壓，下弦受拉 ，主要抵抗彎矩，而 腹桿則主要抵抗剪力 。 （ 2）平行弦桁架：為等高桁架， “掏空的梁”。 弦桿內(nèi)力 值隨彎矩值大小而變化， 跨中大而支座處小 ，差值較大。 腹桿內(nèi)力跨中小而支座處小 ，差值較大。 2） 三角形桁架 ：桁架高度由跨中向兩端迅速 (直線形 )變小，而彎矩 (拋物線形 )變化較慢， 故弦桿內(nèi)力靠近跨中處小，而靠近支座處大 ，差值極大。 因 高度變化大于剪力變化 ，故 腹桿受力 情況與矩形桁架相反，即 跨中小而支座處小，差值較大 。 （ 3） 梯形桁架 ：根據(jù) 跨中起拱高度的大小 ，其內(nèi)力變化 搖擺于 平行弦梯形桁架與三角桁架之間。 小結(jié)： 上述三類桁架材料性能的應(yīng)用均未能充分發(fā)揮出來。 （ 4）弧形桁架：桁架的高度變化與彎矩圖變化一致，即上弦為拋物線形。 弦桿各節(jié)間內(nèi)力全等，是 最理想的桁架形式 ， 但施工復(fù)雜，故較少采用。 腹桿全不受力，甚至可省去 。 小結(jié)： 在其它條件相同情況下，受力最合理，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造最簡單，用料最經(jīng)濟(jì)，自重最輕，施工也可行的是 弧形或多邊形格架 。但其上弦非直線制作較復(fù)雜，僅適用于較大跨度的情況。 托架、天窗架形式 支承中間屋架的桁架稱為 托架 ，托架一般采用平行弦桁架，其腹桿采用帶豎桿的人字形體系。 分為下承式、上承式、單壁式、雙壁式。 為了滿足 采光 和 通風(fēng) 的要求，廠房中常設(shè)置天窗。 可分為縱向天窗、橫向天窗和井式天窗，一般常采用 縱向天窗 。 有時為了更好地 組織通風(fēng) ，避免房屋外面氣流的干擾，對縱向天窗還設(shè)置有 擋風(fēng)板 。 屋蓋支撐 ? 屋蓋上弦橫向水平支撐 ? 屋蓋下弦橫向水平支撐 ? 屋蓋下弦縱向水平支撐 ? 豎向支撐 ? 系桿 上弦水平支撐 縱橫向都有設(shè)置 下弦水平支撐 注意：對于輕型門式剛架結(jié)構(gòu)往往就不設(shè)了。 縱橫向都有設(shè)置 =30m 豎向支撐 跨中設(shè)置一道 30m 豎向支撐 跨中設(shè) 2道 30m 系桿 柱間支撐 屋蓋支撐作用示意圖 a. 保證屋蓋結(jié)構(gòu)的 幾何穩(wěn)定性 。 幾何可變體 系屋架側(cè)傾 幾何不變體 系屋架穩(wěn)定 (1)屋蓋支撐的作用 b. 保證屋蓋的 剛度和空間整體性 橫向水平支撐 ：一個水平放置 (或接近水平 放置 )的 桁架 ，支座是柱或垂直支撐 。 縱向水平支撐 ：提高屋架平面內(nèi)（橫向）抗 彎剛度，使框架協(xié)同工作，形成 空間整體性 ， 減少橫向水平荷載作用下的變形。 c. 為弦桿提供適當(dāng)?shù)?側(cè)向支承點(diǎn) 支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿 在屋架 平面外的計算長度 ，保證受壓上弦桿的 側(cè)向穩(wěn)定 ，并使受拉下弦保持足夠的側(cè)向剛度。 d. 承擔(dān)并傳遞 水平荷載 如傳遞風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載。 e. 保證結(jié)構(gòu) 安裝時的穩(wěn)定與方便 （ 2）屋蓋支撐的布置 ? 水平支撐 : 在 有檁條 或只 采用大型屋面板 的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋架 上弦橫向水平支撐 ，當(dāng)有天窗架時，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。 設(shè)置在房屋的兩端 ，一般設(shè)在第一個柱間或設(shè)在第二個柱間，間距 L0≤60m； 當(dāng) L060m，尚應(yīng)在中部增設(shè)，以符合此要求。 上弦橫向水平支撐布置圖 與上、下弦桿對應(yīng) 連接上弦橫向水平支撐 連接下弦橫向水平支撐 ? b. 下弦橫向 水平支撐 （ 1）屋架間距 L ＜ 12m，尚設(shè) 屋架下弦橫向水平支撐 ； 但當(dāng)屋架 跨度比較小 ，又無吊車或其他振動設(shè)備時，可 不設(shè)下弦橫向水平支撐 。 ? b. 下弦橫向 水平支撐 （ 2）下弦橫向水平支撐一般和上弦橫向水平 支撐 布置在同一柱間 以形成空間穩(wěn)定 體系的基本組成部分。 ? b. 下弦橫向 水平支撐 （ 3） L ＞ 12m時，由于在屋架下弦設(shè)置支撐不便，可不必設(shè)置下弦橫向水平支撐，但上弦支撐應(yīng) 適當(dāng)加強(qiáng) ，并應(yīng)用 隅撐或系桿 對 屋梁下弦側(cè)向加以支承 。 （ a）屋蓋間距為 6m （ b）屋蓋間距為 12m 屋架上弦平面 （ 4）當(dāng) L＞ 18m時，檀條跨度過大，宜設(shè)置 縱向次桁架 ，使主桁架 (屋架 )與次桁架組成 縱橫桁架體系 ，次桁架間再設(shè)置檁條或設(shè)置橫梁及檁條。 同時，次桁架還對屋架下弦 平面外 提供支承。 ? c. 縱向 水平支撐 當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時，設(shè)有支承中間屋架的 托架 有重級或大噸位的中級工作制橋式吊車、壁行吊車或有鍛錘等 較大振動設(shè)備 置縱向水平支撐。 —— 存在較大的縱向水平荷載 縱向水平支撐和橫向水平支撐形成 封閉體系將大大提高房屋的縱向剛度 。 下弦水平支撐布置圖 ? c. 縱向 水平支撐 當(dāng) L＜ 12m時，縱向水平支撐 通常 布置在 屋架下弦平面 ； ? c. 縱向 水平支撐 但三角形屋架及端斜桿為下降式且主要支座設(shè)在上弦處的梯形屋架和人字形屋架， 也可以設(shè)置在上弦平面內(nèi) 。 L ＞ 12m時，縱向水平支撐 宜 布置在屋架的上弦平面內(nèi)。 d. 垂直支撐 ?所有房屋中 均應(yīng) 設(shè)置垂直支撐。 ?梯形屋架在跨度 L≤30m，三角形屋架在跨度 L≤24m時，僅在跨度中央 設(shè)置一道 ；當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時宜在跨度 1／ 3附近或天窗架側(cè)柱外 設(shè)置兩道 。 d. 垂直支撐 ?梯形屋架在跨度 L≤30m，僅在跨度中央 設(shè)置一道 ；梯形屋架 不分跨度大小，其 兩端 還應(yīng)各設(shè)置一道，當(dāng)有托架時則由托架代替 。 ? 垂直支撐與 上、下弦橫向水平支撐 布置在 同一柱間 。 屋架的垂直支撐布置 虛線顯示 屋蓋支撐布置圖 注意：主要在剖面圖表示。 連接垂直支撐 ：根據(jù)受力判斷剛性和柔性系桿。 剛性系桿：能承受 拉力 也能承受 壓力 的系桿。 柔性系桿：只能承受 拉力 的系桿。 作用： 為 沒有參與 組成空間穩(wěn)定體的屋架提供 上下弦的 側(cè)向支承點(diǎn) 。 布置原則： ? 在 垂直支撐的平面內(nèi) 一般設(shè)置上下弦系桿； ? 屋脊節(jié)點(diǎn) 及 主要支承節(jié)點(diǎn) 處需設(shè)置 剛性系桿 ， ? 當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時， 第一柱間 所有系桿均應(yīng)為 剛性系桿 。 ? 天窗側(cè)柱處及下弦跨中或跨中附近設(shè)置 柔性系桿 ； 上弦橫向水平支撐布置圖 下弦水平支撐布置圖 各種支撐都是一個 平面桁架 ，桁架的腹桿一般采用 交叉斜桿 。 （ 3） 屋蓋支撐的桿件及支撐的計算原則 豎腹桿：豎桿 弦桿：相鄰屋架弦桿兼作 橫向支撐桁架的弦桿 腹桿 支撐 桁架 斜腹桿：支撐 屋蓋支撐受力比較小， 一般不進(jìn)行內(nèi)力計算 ，桿件 截面 常按容許長細(xì)比 來選 。 拉桿 ——單角鋼 壓桿 ——雙角鋼 當(dāng)支撐桁架受力較大，應(yīng) 按桁架體系計算內(nèi) 力，按 圖示拉桿（壓桿退出工作）計算并據(jù)以選擇截面。 ?桁架的內(nèi)力計算 ?桁架桿件的計算長度 ?桿件截面選擇 ?一般構(gòu)造要求