第2章_桁架結(jié)構(gòu)

1、建筑結(jié)構(gòu)選型吉林建筑大學(xué)吉林建筑大學(xué)2第二章 桁架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)第二節(jié) 屋架結(jié)構(gòu)的型式第三節(jié) 屋架結(jié)構(gòu)的選型與布置教學(xué)要求教學(xué)要求了解桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及其型式，了解桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及其型式，掌握屋架結(jié)構(gòu)選型與布置掌握屋架結(jié)構(gòu)選型與布置第四節(jié) 立體桁架和張弦結(jié)構(gòu)第五節(jié) 屋架結(jié)構(gòu)的其他型式3 第二章 桁架結(jié)構(gòu) 桁架桁架（truss）: : 由直桿組成的一般具有由直桿組成的一般具有三角形三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中, ,桁架常用桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu)來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu), ,又稱為又稱為屋架屋架。4 2.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 桁架

2、桁架（truss）: : 由直桿組成的一般具有三角形由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。在房屋建筑中, ,桁架常用桁架常用來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu)來作為屋蓋承重結(jié)構(gòu), ,又稱為屋架。又稱為屋架。桁架結(jié)構(gòu)的組成桁架結(jié)構(gòu)的組成桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)：拉、壓桿件桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)：拉、壓桿件5 2.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 1 1、組成桁架的所有各桿都是直桿，所有各桿、組成桁架的所有各桿都是直桿，所有各桿的中心線的中心線 ( (軸線軸線) )都在同一平面內(nèi)。（桁架的中都在同一平面內(nèi)。（桁架的中心平面）心平面）桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定62.1 桁架結(jié)構(gòu)的受

3、力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定2 2、桁架的桿件與桿件相連接的節(jié)點(diǎn)均為鉸接節(jié)點(diǎn)。、桁架的桿件與桿件相連接的節(jié)點(diǎn)均為鉸接節(jié)點(diǎn)。72.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)魯班鎖82.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定 3 3、所有外力、所有外力 ( (包括荷載及支座反力包括荷載及支座反力) )都作用都作用在桁架的中心平面內(nèi)在桁架的中心平面內(nèi), ,并集中作用于節(jié)點(diǎn)上。并集中作用于節(jié)點(diǎn)上。92.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 矩形桁架矩形桁架為等高為等高度度, ,沿跨度方向各沿跨度方向各腹桿腹桿的軸力變化與的軸力變化與剪力圖一致剪力圖一致, ,跨中跨中小而支座

4、處大小而支座處大, ,其其值變化較大。值變化較大。弦桿弦桿跨中節(jié)間軸力大、跨中節(jié)間軸力大、靠近支座處軸力較靠近支座處軸力較小或?yàn)榱阈』驗(yàn)榱?02.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 三角形桁架三角形桁架的高的高度自跨中最大處向度自跨中最大處向支座節(jié)點(diǎn)最小處呈支座節(jié)點(diǎn)最小處呈線性線性變化變化, ,而彎矩而彎矩的變化自跨中向支的變化自跨中向支座呈座呈拋物線拋物線變化變化, ,彎矩的減小速度比彎矩的減小速度比桁架高度的減小速桁架高度的減小速度慢度慢, ,故上、下弦故上、下弦桿內(nèi)力在跨中節(jié)間桿內(nèi)力在跨中節(jié)間最小最小, ,而在靠近支而在靠近支座處最大。座處最大。112.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力

5、特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 高度呈高度呈拋物線型拋物線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。因桁架高度的變化與外荷高度的變化與外荷載所產(chǎn)生的彎矩圖載所產(chǎn)生的彎矩圖完全一致完全一致, ,使上、使上、下弦桿各節(jié)間軸力下弦桿各節(jié)間軸力也完全相等。也完全相等。122.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 斜腹桿的斜腹桿的布置方布置方向向?qū)Ω箺U受力的符對(duì)腹桿受力的符號(hào)號(hào) ( (拉或壓拉或壓) )有直有直接的關(guān)系。對(duì)于矩接的關(guān)系。對(duì)于矩形桁架形桁架, ,斜腹桿外斜腹桿外傾受拉傾受拉, ,內(nèi)傾受壓內(nèi)傾受壓, ,豎腹桿受力方向與豎腹桿受力方向與斜腹桿相反。斜腹桿相反。

6、132.1 桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力 斜腹桿的斜腹桿的布置方布置方向向?qū)Ω箺U受力的符對(duì)腹桿受力的符號(hào)號(hào) ( (拉或壓拉或壓) )有直有直接的關(guān)系。接的關(guān)系。 對(duì)于對(duì)于三角形桁架三角形桁架, ,斜腹斜腹桿外傾受壓桿外傾受壓, ,內(nèi)傾內(nèi)傾受拉受拉, ,而豎腹桿則而豎腹桿則總是受拉?？偸鞘芾?4三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較大坡度較大的屋蓋結(jié)構(gòu)中。一的屋蓋結(jié)構(gòu)中。一般宜用于般宜用于中小跨度中小跨度的輕屋蓋結(jié)構(gòu)。的輕屋蓋結(jié)構(gòu)。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式按屋架外形不同分：按屋架外形不同分：三角形桁架三角形桁架梯形屋架梯形屋架拋物線形屋架拋物線

7、形屋架折線形屋架折線形屋架平行弦形屋架平行弦形屋架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較小坡度較小的的屋蓋中。其受力性屋蓋中。其受力性能比三角形屋架優(yōu)能比三角形屋架優(yōu)越越, ,適用于適用于較大跨較大跨度度或荷載的工業(yè)廠或荷載的工業(yè)廠房。房。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式16梯形桁架梯形桁架矩形桁架矩形桁架 矩形屋架也稱為矩形屋架也稱為平行弦屋架平行弦屋架。其上。其上下弦平行下弦平行, ,腹桿長腹桿長度一致度一致, ,桿件類型桿件類型少少, ,易于滿足標(biāo)準(zhǔn)易于滿足標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)的化、工業(yè)化生產(chǎn)的要求。常用于要求。常用于托架托架或或支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式

8、17按使用材料不同分：按使用材料不同分：木屋架木屋架鋼鋼- -木組合屋架木組合屋架鋼屋架鋼屋架輕型鋼屋架輕型鋼屋架鋼筋混凝土屋架鋼筋混凝土屋架預(yù)應(yīng)力混凝土屋架預(yù)應(yīng)力混凝土屋架鋼筋混凝土鋼筋混凝土- -鋼組合屋架鋼組合屋架木屋架：木屋架： 一般為三角形屋架，一般為三角形屋架，內(nèi)力支座處大而跨內(nèi)力支座處大而跨中小。適用于跨度中小。適用于跨度在在1818米以內(nèi)的建筑米以內(nèi)的建筑中。中。高跨比：不宜小于高跨比：不宜小于1/51/41/51/4節(jié)間長度：節(jié)間長度：2323米米2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式18鋼鋼- -木組合屋架木組合屋架 采用鋼拉桿作為采用鋼拉桿作為屋架的下弦桿，消屋架的下弦桿，消除接頭的非彈

9、性變除接頭的非彈性變形，從而提高屋架形，從而提高屋架結(jié)構(gòu)的剛度。結(jié)構(gòu)的剛度。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式19鋼屋架鋼屋架 改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿的形式。的形式。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式20鋼屋架鋼屋架 改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿改善上弦桿受力情況，采用再分式腹桿的形式。的形式。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式21鋼屋架鋼屋架2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式22鋼屋架鋼屋架2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式23混凝土屋架混凝土屋架2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式形式：梯形屋架、折線形屋架、拱式屋架、無腹桿屋架等， 可為普通鋼筋混凝土屋架和預(yù)應(yīng)力混凝土屋架跨度：鋼筋混凝土屋架1524米，預(yù)應(yīng)力

10、混凝土屋架1836米優(yōu)缺點(diǎn)：取材宜、價(jià)格便宜用于中大跨度、剛度大、整體性好、傳力簡潔、耐高溫、但自重大、施工復(fù)雜2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式梯形屋架：上弦為直線，屋面坡度為1/121/10，適用于卷材防水屋面。 上弦節(jié)間距為3米，下弦節(jié)間距為6米，矢高與跨度比為1/81/6，屋架 端部剛度為1.82.2米。 自重大、剛度好，適用于重型、高溫及采用井式或橫向天窗的廠房折線形屋架：屋面坡度1/31/4，適用于卷材屋面的中大型廠房。 外形較合理，結(jié)構(gòu)自重輕拱式屋架：上弦為曲線形，一般為拋物線形，也可用折線。矢高比一般為1/81/6 外形合理、桿件內(nèi)力均勻、自重輕、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好無斜腹桿屋架：上弦一般為拋物線拱

11、，屋面板可支承在上弦桿上。 構(gòu)造簡單、制作方便、屋架間可穿行管道、適用跨度可達(dá)36m 節(jié)點(diǎn)剛接、各桿件內(nèi)均勻彎矩且在桿端節(jié)點(diǎn)處屋架最大，上弦為壓 彎桿件、下弦為拉彎桿件，荷載在上弦時(shí)，豎腹桿受壓，荷載在下 弦時(shí)， 豎腹桿受拉橋式屋架：是將屋面板和屋架合二為一的結(jié)構(gòu)體系。 屋蓋結(jié)構(gòu)傳力簡捷、整體性好，充分利用了構(gòu)件的承載能力，省材 施工復(fù)雜、須在柱間假設(shè)架梁例：江西某會(huì)堂大廳，平面尺寸27mx27m，采用鋼筋混凝土橋式桁架扁殼組合屋蓋25鋼筋混凝土鋼筋混凝土- -鋼組合屋架鋼組合屋架 上弦桿采用剛勁上弦桿采用剛勁混凝土，下弦桿采混凝土，下弦桿采用型鋼。充分利用用型鋼。充分利用兩種材料的特性。兩種

12、材料的特性。2.2 屋架結(jié)構(gòu)的型式26梯形桁架梯形桁架屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸 屋架的矢高直接影響結(jié)構(gòu)的屋架的矢高直接影響結(jié)構(gòu)的剛度剛度與與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。矢高。矢高大、弦桿受力小大、弦桿受力小, ,但腹桿長、長細(xì)比大、易壓曲但腹桿長、長細(xì)比大、易壓曲, ,用料用料反而會(huì)增多。矢高小反而會(huì)增多。矢高小, ,則弦桿受力大、截面大、且屋則弦桿受力大、截面大、且屋架剛度小、變形大。一般矢高可取跨度的架剛度小、變形大。一般矢高可取跨度的 1/101/5。 2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置矢高矢高 屋架上弦坡度的確定應(yīng)與屋面屋架上弦坡度的確定應(yīng)與屋面防水防水構(gòu)造相適應(yīng)。當(dāng)構(gòu)造相適應(yīng)。當(dāng)采用瓦類

13、屋面時(shí)采用瓦類屋面時(shí), ,屋架上弦坡度應(yīng)大些屋架上弦坡度應(yīng)大些, ,一般不小于一般不小于1/3, ,以以 利于排水。當(dāng)采用大型屋面板并做卷材防水時(shí)利于排水。當(dāng)采用大型屋面板并做卷材防水時(shí), ,屋屋面坡度可平緩些面坡度可平緩些, ,一般為一般為1/8l/12。坡度坡度27梯形桁架梯形桁架2.3.12.3.1屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸 屋架節(jié)間長度的大小與屋架的屋架節(jié)間長度的大小與屋架的結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式, ,材料材料及荷及荷載有關(guān)。一般上弦受壓載有關(guān)。一般上弦受壓, ,節(jié)間長度應(yīng)小些節(jié)間長度應(yīng)小些, ,下弦受拉下弦受拉, ,節(jié)間長度可大些。節(jié)間長度可大些。 屋架上弦節(jié)間長度常取屋架上弦節(jié)

14、間長度常取 3m。 當(dāng)屋蓋采用有檁體當(dāng)屋蓋采用有檁體系時(shí)系時(shí), ,則屋架上弦節(jié)間長度應(yīng)與檁條間距一致。則屋架上弦節(jié)間長度應(yīng)與檁條間距一致。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置節(jié)間距節(jié)間距28梯形桁架梯形桁架2.3.22.3.2屋架結(jié)構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置 屋架結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)考慮房屋的屋架結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)考慮房屋的用途、建筑用途、建筑造型、屋面防水構(gòu)造、屋架的跨度、結(jié)構(gòu)材造型、屋面防水構(gòu)造、屋架的跨度、結(jié)構(gòu)材料的供應(yīng)、施工技術(shù)條件料的供應(yīng)、施工技術(shù)條件等因素等因素, ,做到受力做到受力合理、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用。合理、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用。29梯形桁架梯形桁架2.3.22.3.2屋架結(jié)

15、構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型 從結(jié)構(gòu)受力來看從結(jié)構(gòu)受力來看, ,拋物線狀拋物線狀的拱式結(jié)構(gòu)受力最為的拱式結(jié)構(gòu)受力最為合合理理。但拱式結(jié)構(gòu)上弦為曲線。但拱式結(jié)構(gòu)上弦為曲線, ,施工復(fù)雜。施工復(fù)雜。折線型折線型屋架屋架, ,與拋物線彎矩圖最為接近與拋物線彎矩圖最為接近, ,故力學(xué)性能良好。梯形屋故力學(xué)性能良好。梯形屋架架, ,因其既具有較好的力學(xué)性能因其既具有較好的力學(xué)性能, ,上下弦均為直線施工上下弦均為直線施工方便方便, ,故在故在大中跨建筑大中跨建筑中被中被廣泛應(yīng)用廣泛應(yīng)用。三角形屋架與三角形屋架與矩形屋架力學(xué)性能較差矩形屋架力學(xué)性能較差。三角形三角形屋架一般僅適用于屋架一般僅適用于中中小跨度小跨

16、度, ,矩形矩形屋架常用作屋架常用作托架托架或或荷載較特殊情況荷載較特殊情況下使下使用。用。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置1 1、屋架結(jié)構(gòu)的受力、屋架結(jié)構(gòu)的受力30梯形桁架梯形桁架2.3.22.3.2屋架結(jié)構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型 屋面防水構(gòu)造決定了屋面排水坡度屋面防水構(gòu)造決定了屋面排水坡度, ,進(jìn)而決定屋蓋進(jìn)而決定屋蓋的建筑造型。的建筑造型。 一般來說一般來說, ,當(dāng)屋面防水材料采用粘土瓦、機(jī)制平瓦當(dāng)屋面防水材料采用粘土瓦、機(jī)制平瓦或水泥瓦時(shí)或水泥瓦時(shí), ,應(yīng)選用應(yīng)選用三角形屋架、陡坡梯形屋架三角形屋架、陡坡梯形屋架。當(dāng)。當(dāng)屋面防水采用卷材防水、金屬薄板防水時(shí)屋面防水采用卷材防水、金屬薄板防水時(shí)

17、, ,應(yīng)選用應(yīng)選用拱拱形屋架、折線形屋架和緩坡梯形屋架形屋架、折線形屋架和緩坡梯形屋架。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置2 2、屋面防水構(gòu)造、屋面防水構(gòu)造31梯形桁架梯形桁架2.3.22.3.2屋架結(jié)構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型 木材及鋼材木材及鋼材均易腐蝕均易腐蝕, ,維修費(fèi)用較高。因此維修費(fèi)用較高。因此, ,對(duì)于對(duì)于相對(duì)濕度較大而又通風(fēng)不良的建筑相對(duì)濕度較大而又通風(fēng)不良的建筑, ,或有侵蝕性介質(zhì)或有侵蝕性介質(zhì)的工業(yè)廠房的工業(yè)廠房, ,不宜選用木屋架和鋼屋架不宜選用木屋架和鋼屋架, ,宜選用預(yù)應(yīng)力宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架。混凝土屋架。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置3 3、材料的耐久性及使用環(huán)境、材料的耐久

18、性及使用環(huán)境32梯形桁架梯形桁架2.3.22.3.2屋架結(jié)構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型 跨度在跨度在18m以下時(shí)以下時(shí), ,可選用鋼筋混凝土可選用鋼筋混凝土- -鋼組合屋鋼組合屋架架; ;這種屋架構(gòu)造簡單、施工吊裝方便這種屋架構(gòu)造簡單、施工吊裝方便, ,技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。較好。 跨度在跨度在36m以下時(shí)以下時(shí), ,宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架, ,既既可節(jié)省鋼材可節(jié)省鋼材, ,又可有效地控制裂縫寬度和撓度。又可有效地控制裂縫寬度和撓度。 跨度在跨度在36m以上的大跨度建筑或受到較大振動(dòng)荷以上的大跨度建筑或受到較大振動(dòng)荷載作用的屋架載作用的屋架, ,宜選用鋼屋架宜選用鋼屋架

19、, ,以減輕結(jié)構(gòu)自重以減輕結(jié)構(gòu)自重, ,提高提高結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性。結(jié)構(gòu)的耐久性與可靠性。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置4 4、屋架的跨度、屋架的跨度33梯形桁架梯形桁架2.3.32.3.3屋架結(jié)構(gòu)的布置屋架結(jié)構(gòu)的布置 屋架的跨度屋架的跨度, ,一般以一般以 3m為模數(shù)。為模數(shù)。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置跨度跨度 屋架一般宜等間距平行排列屋架一般宜等間距平行排列, ,與房屋縱向柱列的間與房屋縱向柱列的間距一致距一致, ,屋架直接擱置在柱頂。屋架的間距同時(shí)即為屋架直接擱置在柱頂。屋架的間距同時(shí)即為屋面板或檁條、吊頂龍骨的跨度屋面板或檁條、吊頂龍骨的跨度, ,最常見的為最常見的為6m, ,有時(shí)有

20、時(shí)也有也有7.5m、9m間距間距 在同層中屋架的支座取同一標(biāo)高。屋架的支座形在同層中屋架的支座取同一標(biāo)高。屋架的支座形式式, ,在力學(xué)上可簡化為在力學(xué)上可簡化為鉸接鉸接支座。支座。支座支座34梯形桁架梯形桁架2.3.42.3.4屋架結(jié)構(gòu)的支撐屋架結(jié)構(gòu)的支撐 包括設(shè)置在屋架之間的垂直支撐、水平系桿以及包括設(shè)置在屋架之間的垂直支撐、水平系桿以及設(shè)置在上下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦平設(shè)置在上下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦平面內(nèi)的縱向水平支撐。面內(nèi)的縱向水平支撐。 垂直支撐和水平系桿是為了保證側(cè)向穩(wěn)定性。垂直支撐和水平系桿是為了保證側(cè)向穩(wěn)定性。 上弦橫向支撐為了增強(qiáng)屋蓋的整體性和屋架上弦

21、上弦橫向支撐為了增強(qiáng)屋蓋的整體性和屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性。的側(cè)向穩(wěn)定性。 下弦縱向水平支撐是為了增強(qiáng)屋蓋的空間剛度，下弦縱向水平支撐是為了增強(qiáng)屋蓋的空間剛度，增強(qiáng)排架的空間工作性能。增強(qiáng)排架的空間工作性能。2.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型及布置內(nèi)容內(nèi)容352.4 立體桁架v 平面屋架結(jié)構(gòu)雖然有很好的平面內(nèi)受力性能，平面屋架結(jié)構(gòu)雖然有很好的平面內(nèi)受力性能，但其在平面外的剛度很小。為保證結(jié)構(gòu)的整體性但其在平面外的剛度很小。為保證結(jié)構(gòu)的整體性，必須要設(shè)置各類支撐。支撐結(jié)構(gòu)的布置要消耗，必須要設(shè)置各類支撐。支撐結(jié)構(gòu)的布置要消耗很多材料，且常常以長細(xì)比等構(gòu)造要求控制，材很多材料，且常常以長細(xì)比等構(gòu)造要求控制，材料強(qiáng)

22、度得不到充分發(fā)揮。采用立體桁架可以避免料強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮。采用立體桁架可以避免上述缺點(diǎn)。立體桁架的截面形式有矩形、正三角上述缺點(diǎn)。立體桁架的截面形式有矩形、正三角形、倒角形。形、倒角形。 362.4 立體桁架372.4 立體桁架382.4 立體桁架v 當(dāng)跨度較大時(shí)，因上弦壓力較大，截面大，可把上弦當(dāng)跨度較大時(shí)，因上弦壓力較大，截面大，可把上弦一分為二，構(gòu)成倒三角形立體桁架。一分為二，構(gòu)成倒三角形立體桁架。 v 立體桁架由于具有較大的平面外剛度，有利于吊裝和使用立體桁架由于具有較大的平面外剛度，有利于吊裝和使用， 節(jié)省用于支撐的鋼材，因而具有較大的優(yōu)越性。但三節(jié)省用于支撐的鋼材，因而具有較大的

23、優(yōu)越性。但三角形截面的立體桁架桿長計(jì)算繁瑣，桿件的空間角度非整角形截面的立體桁架桿長計(jì)算繁瑣，桿件的空間角度非整數(shù)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，焊縫要求高，制作復(fù)雜。數(shù)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，焊縫要求高，制作復(fù)雜。 2.5 張弦結(jié)構(gòu)v將平面桁架結(jié)構(gòu)的受拉下弦桿用高強(qiáng)度拉索將平面桁架結(jié)構(gòu)的受拉下弦桿用高強(qiáng)度拉索代替，并通過張拉拉索在結(jié)構(gòu)中施加預(yù)應(yīng)力代替，并通過張拉拉索在結(jié)構(gòu)中施加預(yù)應(yīng)力，形成張弦結(jié)構(gòu)，可以有效的改變結(jié)構(gòu)的受，形成張弦結(jié)構(gòu)，可以有效的改變結(jié)構(gòu)的受力性能。力性能。v組成：上弦的梁、拱、或桁架；下弦的拉索；組成：上弦的梁、拱、或桁架；下弦的拉索； 上下弦之間的豎向撐桿。上下弦之間的豎向撐桿。2.5 張弦結(jié)構(gòu)

24、2.5.12.5.1張弦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)張弦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)v承載能力高；承載能力高；v結(jié)構(gòu)剛度大；結(jié)構(gòu)剛度大；v結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)；v支座推力小；支座推力小；v建筑造型適應(yīng)性強(qiáng)；建筑造型適應(yīng)性強(qiáng)；v制作、運(yùn)輸、施工方制作、運(yùn)輸、施工方便。便。2.5 張弦結(jié)構(gòu)2.5.22.5.2張弦結(jié)構(gòu)的形式張弦結(jié)構(gòu)的形式 直線型直線型v平面張弦結(jié)構(gòu)平面張弦結(jié)構(gòu) 拱拱 型型 人字性人字性 單向張弦結(jié)構(gòu)單向張弦結(jié)構(gòu)v空間張弦結(jié)構(gòu)空間張弦結(jié)構(gòu) 雙向張弦結(jié)構(gòu)雙向張弦結(jié)構(gòu) 多向張弦結(jié)構(gòu)多向張弦結(jié)構(gòu) 輻射式張弦結(jié)構(gòu)輻射式張弦結(jié)構(gòu)2.5 張弦結(jié)構(gòu)2.5.32.5.3張弦結(jié)構(gòu)的受力性能張弦結(jié)構(gòu)的受力性能 v張弦結(jié)構(gòu)的形態(tài)定義：

25、張弦結(jié)構(gòu)的形態(tài)定義： 零狀態(tài)、初狀態(tài)、荷載態(tài)零狀態(tài)、初狀態(tài)、荷載態(tài)v張弦結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力特性：張弦結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力特性： 沒有外荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)部所維持的自平衡內(nèi)力分布沒有外荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)部所維持的自平衡內(nèi)力分布v張弦結(jié)構(gòu)的平面外穩(wěn)定及縱向受力：張弦結(jié)構(gòu)的平面外穩(wěn)定及縱向受力： 措施：采用平面外剛度較大的上弦桿件；措施：采用平面外剛度較大的上弦桿件； 設(shè)置屋面水平支撐；設(shè)置屋面水平支撐；v張弦結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)作用：張弦結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)作用： 措施：增大屋面荷載、加大拉索預(yù)應(yīng)力措施：增大屋面荷載、加大拉索預(yù)應(yīng)力2.5 張弦結(jié)構(gòu)2.5.42.5.4張弦結(jié)構(gòu)的選型張弦結(jié)構(gòu)的選型v上弦剛性受壓構(gòu)件：上弦剛性受壓構(gòu)件： 取決于跨度和撐桿間距離取決于跨度和撐桿間距離 v張弦結(jié)構(gòu)上弦矢高和下弦垂度：張弦結(jié)構(gòu)上弦矢高和下弦垂度： 垂跨比：下弦索的垂度與結(jié)構(gòu)跨度的比值垂跨比：下弦索的垂度與結(jié)構(gòu)跨度的比值 高跨比：上弦梁的矢高與結(jié)構(gòu)跨度的比值高跨比：上弦梁的矢高與結(jié)構(gòu)跨度的比值v撐桿數(shù)目：撐桿數(shù)目： 撐桿多時(shí)，上弦剛性構(gòu)件內(nèi)力均勻，彎矩小，