第三章桁架結(jié)構(gòu)

1、第三章 桁架結(jié)構(gòu)第一節(jié) 桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)由簡(jiǎn)支梁發(fā)展成為桁架的過(guò)程簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下， 沿梁軸線彎曲， 剪力的分布及 截面正應(yīng)力的分布 （分為受壓區(qū)和受拉區(qū)兩個(gè)三角形） 在中和軸處為零。 截面上下邊緣處的 正應(yīng)力最大， 隨著跨度的增大， 梁高增加。 根據(jù)正應(yīng)力的分布特點(diǎn)， 要節(jié)省材料， 減輕自重， 先形成工字型梁繼續(xù)挖空成空腹形式最后， 中間剩下幾根截面很小的連桿時(shí)， 就發(fā) 展成為“桁架” 。由此可見(jiàn)，桁架是從梁式結(jié)構(gòu)發(fā)展產(chǎn)生出來(lái)的。桁架的實(shí)質(zhì)是利用梁的截面幾何特征 的幾何因素構(gòu)件截面的慣性矩 I 增大的同時(shí)， 截面面積反而可以減小。 梁結(jié)構(gòu)的梁高加 大時(shí)，自重隨之增加很多，桁架結(jié)構(gòu)無(wú)此弊端

2、。Z 在實(shí)際工作中，由于其自重輕，用料經(jīng)濟(jì)，易于構(gòu)成各種外形適應(yīng)不同的用途，桁架 成為一種應(yīng)用極廣泛的形式， 除經(jīng)常用于屋蓋結(jié)構(gòu)外， （我們常說(shuō)的屋架） ，還用于皮帶運(yùn)輸 機(jī)棧橋、塔架和橋梁等。 （如圖示各種組合屋架、武漢長(zhǎng)江大橋采用的桁架形式等） 一桁架結(jié)構(gòu)計(jì)算的假定（基本特點(diǎn)）1桿件與桿件之間相連接的節(jié)點(diǎn)均為鉸接節(jié)點(diǎn) 2所有桿件的軸線都在同一平面內(nèi)。 （這一平面稱為桁架的中心平面） 3所有外力（包括荷載與支座反力）都作用在桁架的中心平面內(nèi)，且集中作用在節(jié)點(diǎn)上實(shí)際桁架與上述假定是有差別的，尤其是節(jié)點(diǎn)鉸接的假定。例如：木桁架常常為榫接， 它與鉸接的假定是接近的。 而鋼桁架有些桿件在節(jié)點(diǎn)處是連續(xù)

3、的， 腹桿采用的是節(jié)點(diǎn)板焊接 或鉚接，節(jié)點(diǎn)具有一定的剛性； 混凝土節(jié)點(diǎn)構(gòu)造往往采用剛性連接。盡管如此，科學(xué)試驗(yàn)和 工程實(shí)踐均表明， 上述不符合假定的因素對(duì)桁架影響很小， 只要采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施， 就能 保證這些因素產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)和桿件不會(huì)造成危害。 故桁架在計(jì)算中仍按 “節(jié)點(diǎn)鉸接” 處 理。假定 3 “集中力作用在節(jié)點(diǎn)上 ”是保證桁架各桿件僅承受軸向力的前提。對(duì)于桁架上直 接擱置屋面板或屋架下弦承受吊頂荷載時(shí)， 當(dāng)上下弦間有荷載作用時(shí)， 則會(huì)使原來(lái)?xiàng)U件的受 力形式發(fā)生變化（純壓、純拉變?yōu)閴簭潯⒗瓘潣?gòu)件） ，從而使得上、下弦截面尺寸變大，材 料用料增加。 為了避免這些情況發(fā)生， 可以采取下列辦

4、法： A. 上弦屋面板寬度與桁架上弦的 節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)度相等， 使屋面板的主肋支承在上弦節(jié)點(diǎn)上。 B. 吊頂梁放置在下弦節(jié)點(diǎn)處， 屋面板設(shè) 置檁條在上弦節(jié)點(diǎn)處。 c對(duì)于鋼桁架，采用再分式屋架，保證荷載傳至節(jié)點(diǎn)上 二、桁架結(jié)構(gòu)的桿件內(nèi)力1、以節(jié)點(diǎn)荷載作用下的平行弦桁架為例通過(guò)取脫離體，分別對(duì)“ A ”“B”取矩，利用節(jié)點(diǎn)平衡法則，可以得出 弦桿內(nèi)力： 2= Mo/h （壓），N3= M o/h腹桿內(nèi)力：Ni= Vo/si na豎腹桿內(nèi)力： N4=Vo Mo：按簡(jiǎn)支梁計(jì)算相應(yīng)于屋架各節(jié)點(diǎn)處的截面彎矩 Vo：按簡(jiǎn)支梁計(jì)算相應(yīng)于屋架各節(jié)點(diǎn)處的截面剪力根據(jù)上述方法， 同樣可以方向出三角形桁架、 折線型桁架的弦桿

5、、 腹桿、豎桿的內(nèi)力如 圖示。結(jié)論：通過(guò)以上分析可以看出：從整體來(lái)看，整個(gè)桁架相當(dāng)于一個(gè)受彎桿件，弦桿承 受彎矩，腹桿承受剪力；而從局部看，屋架的每個(gè)桿件只承受軸力（拉或壓） 。A 、平行弦桁架的內(nèi)力是不均勻的，弦桿內(nèi)力由兩端向跨度中間增大，腹桿的內(nèi)力由中 間向兩端增大。 （同簡(jiǎn)支梁的彎矩、剪力圖）B、 三角形桁架的內(nèi)力分布也是不均勻的。因?yàn)橹胁縣大，弦桿的內(nèi)力由中間向兩端增 大，腹桿的內(nèi)力由兩端向中間逐漸增大。C、 拋物線型（折線型）桁架的內(nèi)力分布比較均勻，從受力角度看，由于屋架高度h的 變化與同跨度的外荷載產(chǎn)生的彎矩圖變化一致， 所以， 各桿件的軸力基本相等， 是最理想的 桁架形式。但由于

6、曲線型桁架施工不便，因此，實(shí)際工程中多采用折線型桁架。D、梯形桁架其高度變化在平行弦桁架和三角形桁架之間，因此，其桿件的內(nèi)力也在上 述兩種桁架之間。第二節(jié) 屋架結(jié)構(gòu)的型式及適用范圍屋架結(jié)構(gòu)的型式很多， 按屋架外形分， 有三角形、 梯形、 拋物線型、 折線型、 平行弦等。 按材料分，有以下幾種：一、木屋架：在民用建筑中，三角形屋架形成的三坡和四坡的屋頂，往往使建筑選型非常美觀， 中小型建筑中采用坡屋面， 可以使建筑體型高低錯(cuò)落， 豐富多采， 達(dá)到很好的效果。 木屋架的典型型式是豪式屋架、經(jīng)濟(jì)跨度為915m，節(jié)間長(zhǎng)度控制在 1.52.5 m。三角形屋架的內(nèi)力分布不均勻，支座處大而跨中小，一般在跨度

7、小于18 m 的建筑中使用，但其屋架上弦坡度大，有利于屋面排水。當(dāng)屋面材料為粘性瓦、水泥瓦、小青瓦、石棉 瓦時(shí)，排水坡度一般為 i = 1/21/3，屋架的高跨比一般為 h =（ 1/41/6） L當(dāng)屋架跨度較大時(shí)，選用梯形屋架，其適用跨度為1218 m,梯形屋架的受力性能比三角形屋架好。當(dāng)采用波形石棉瓦、卷材防水時(shí)，屋面坡度可取i= 1/5。跨度在15m以上時(shí)，考慮豎腹桿的拉力較大，常將其采用鋼材，其余桿件為木材的組 合鋼、木豪式屋架。二、鋼屋架材料 形 狀'木屋架鋼-木屋架鋼屋架輕型鋼屋架混凝土屋架鋼筋混 凝土 - 鋼組合 屋架三角 形適用跨度為 1214m,跨 高比h/L=1/5

8、1/4, 木屋架的間 距不宜大于 4m,否則檁 條跨度太 大，木材用 量多，不經(jīng) 濟(jì)。三角形 屋架坡度 大。適用跨度為 1218m,高 跨比 h/L=1/61/5, 由于木材的 干裂縫對(duì)齒 連接和螺栓 連接的下弦 十分不利， 所以，用鋼 拉桿做下 弦，可提高 屋架結(jié)構(gòu)的 剛度。一般適用于中 小跨度，屋面坡 度較大的屋蓋 結(jié)構(gòu)，高跨比為h/L=1/41/6。輕型鋼屋架 圓鋼小角鋼 與冷彎薄壁 型鋼屋架兩 種。輕型鋼 屋架適用于 跨度w 18 m,柱距46 m,設(shè)置有起 重量50KN的 中、輕級(jí)工 作制的工業(yè) 建筑和民用 房屋,在此范 圍內(nèi)，其用 鋼量與混凝 土屋架的用 鋼量大致相 等，而結(jié)構(gòu) 自

9、重則可減 少 70%以 上，同時(shí)， 為制作、運(yùn) 輸和安裝創(chuàng) 造了有利條 件。圓鋼小 角鋼的形式 分為陡坡與 坦坡兩類。 陡坡的有三 角形屋架和 三角拱屋梯形受力性能比 三角形屋架 合理，適用 跨度為1218m,跨 高比h/L=1/51/4,當(dāng)選用卷材 作防水材料 時(shí)，屋面坡 度需取 i=1/5。對(duì)于梯形鋼-木屋架，其 跨度可達(dá)1824m,跨高比h/L=1/71/6梯形鋼屋架適 用于屋面坡度 較小、跨度或何 載較大的工業(yè) 廠房。當(dāng)上弦坡 度為i=1/81/12 時(shí) 跨高比h/L=1/61/10。 當(dāng)為有檁體系 時(shí)上弦節(jié)間長(zhǎng) 度一般為0.83.0m,適用跨度為 1218m,適用 于卷材防水， 屋面

10、坡度i=1/101/12 , 一般上弦節(jié) 間為3m ,下 弦節(jié)間為6 m，屋架端部 高 度 為1.82.2m,自 重較大，剛度 好，適用于重 型、咼溫有天 窗的廠房。平行 弦不宜用于大跨 度建筑中，一般 常用于托架或 支撐系統(tǒng)。折線形架，適用于外形較合理，上弦及機(jī)瓦、波形結(jié)構(gòu)自重輕，受壓腹石棉水泥瓦屋面坡度桿為鋼及瓦楞鐵皮i=1/31/4，適筋混凝等防水材用于非卷材土，下料，屋面坡防水屋面的弦及受度通常取中型廠房或拉腹桿i=1/21/3。上大中型廠房。為角弦一般用小鋼，適角鋼，下弦用于跨和腹桿可用度為小角鋼或圓1218m鋼；坦坡主的中小要指梭形屋型廠架，屋面坡房，屋度通常取面坡度i=1/121

11、/8。約為三角拱1/4，拱形屋架上弦斜 梁的截面形 式分平面桁 架式和空間 桁架式兩 種。后者是 將上面的兩 個(gè)角鋼分開(kāi) 一個(gè)距離， 并用綴條相 連，形成倒 三角形的空 間桁架式斜 梁，受力性 能較好（如 2-2）。三角拱 屋架適用跨 度為918m, 適用間距 46 m。梭形屋 架有平面桁 架式和空間 桁架式兩 種。適用跨 度為915m, 間距為36 m。空間桁架 式屋架，截 面一般為正 三角形，截 面重心低， 安裝時(shí)穩(wěn)定 性好，屋面 高跨比參見(jiàn) 圖選用，當(dāng) A=B時(shí)，內(nèi) 力較合理。薄壁型 鋼屋架的壁 厚1.5伽5 伽。這種屋 架經(jīng)濟(jì)效果 好，但在設(shè) 計(jì)時(shí)應(yīng)注意 壓桿的穩(wěn) 定，在焊接 防止局部

12、燒 穿，在使用 適用跨度為 1824m。拱形 屋架外形合 理，其矢高比 一 般 為 1/61/8 ,上弦 坡度較大，可 在端部增加 短柱，使之適 合于卷材防 水。當(dāng)下弦為 預(yù)應(yīng)力時(shí)，跨 度 可 達(dá) 1838m。兩 鉸、 三鉸 屋架上弦為 鋼筋混 凝土或 預(yù)應(yīng)力 混凝土 構(gòu)件， 下弦型 鋼或鋼 筋，此 類屋架 桿件少 自重 輕，構(gòu) 造簡(jiǎn) 單，施 工方 便。采 用卷材 防水時(shí) 屋面坡 度為 1/5，非 卷材防 水時(shí)屋 面坡度 為 1/4。鋼屋架的主要學(xué)生有三角形、梯形、平行弦屋架。為了改善上弦桿的受力情況，還可以采用再分式。針對(duì)鋼材是一種柔性材料的特點(diǎn)，三角形的鋼屋架多采用芬克式屋架。其特點(diǎn)是左右

13、兩個(gè)小桁架使得上弦桿件變短，對(duì)柔性鋼材受壓失穩(wěn)有利，且下弦中段變長(zhǎng)，正好利用了鋼材抗拉強(qiáng)度高的特性，使得短桿受壓、長(zhǎng)桿受拉，桿件受力合理，同時(shí)，兩榀小桁架 可以分開(kāi)制作，利于運(yùn)輸和安裝，屋架跨度可達(dá)1218m。梯形鋼屋架的受力性能優(yōu)于三角形，這種屋架在支座處有一定高度，即可于鋼筋混凝土柱鉸接，也可于鋼柱做成固接，是工業(yè)廠房屋蓋中應(yīng)用最廣泛地屋架形式，屋架跨度1230m,屋架高度h=（1/61/10）L ,端部高度在1.82.0m,端部地高度使得房屋高度增加，增 加了房屋維護(hù)結(jié)構(gòu)地材料用量，同時(shí)，為了保證屋蓋結(jié)構(gòu)地整體性和傳遞水平力，必須設(shè)置端部支撐。梯形屋架上弦坡度較為平坦，適合采用鋼筋混凝土

14、大型屋面板，板上敷設(shè)油氈、防水材料，同時(shí)，平緩地坡度可以避免或減少油氈下滑或油膏流淌現(xiàn)象，屋面施工、修理方便，屋 架之間形成較大地空間，便于管道和人穿行。平行弦鋼屋架，其優(yōu)點(diǎn)：腹桿長(zhǎng)短和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造統(tǒng)一，制作方便，易于滿足標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè) 化地要求。但屋架各節(jié)點(diǎn)弦桿內(nèi)力差別較大，故材料強(qiáng)度得不到充分利用，不宜用于大跨度建筑中，當(dāng)跨度較大時(shí)，為節(jié)約材料，可采用不同的截面尺寸（對(duì)規(guī)格統(tǒng)一的優(yōu)勢(shì)將不存在）。 一般用于托架或支撐系統(tǒng)，還用于皮帶運(yùn)輸機(jī)棧橋（斜置），此時(shí)，應(yīng)考慮桁架對(duì)支座的水平作用力。三、鋼木組合屋架前面提及木屋架跨度大于 15m 時(shí)，一些腹桿和下弦桿（承受拉力）通常采用鋼拉桿， 形成鋼-木組合

15、屋架。這樣每平方增加24 kg的用鋼量，但結(jié)構(gòu)的可靠度顯著增加。對(duì)于三角形鋼木組合屋架，跨度一般為1218m，梯形、折線形屋架，跨度一般為1824m。四、輕型鋼屋架輕型鋼屋架按結(jié)構(gòu)型式主要有三角形屋架、三角拱屋架和棱形屋架三種。最常用的是 三角形屋架。輕鋼屋架適用于跨度小于18m、柱距46m、設(shè)置有起重量w 50KN的中、輕級(jí)吊車的工業(yè)建筑倉(cāng)庫(kù)和跨度w 18m的民用建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)。 并宜采用瓦楞鐵、壓型鋼板或 波形石棉瓦等輕屋面材料， 其屋架上弦一般用小角鋼， 下弦和腹桿可用小角鋼或圓鋼。 與混 凝土結(jié)構(gòu)相比， 用鋼量?jī)烧咧笜?biāo)接近， 不但節(jié)約了木材 （模板）和水泥。 還可減輕自重 70 80，

16、給運(yùn)輸、安裝和縮短工期提供了有利條件。它的缺點(diǎn)是：桿件截面小，組成的屋蓋剛 度差，因而使用范圍有一定的限制。A 、芬克式輕鋼屋架前面已在鋼屋架上做了介紹，輕鋼屋架與普通鋼屋架類似。B、三鉸拱輕鋼屋架由兩根斜梁和一根水平拉桿組成，適用于斜坡屋面，斜梁由平面桁 架和空間桁架兩種形式，拉桿可以是角鋼或圓鋼。優(yōu)點(diǎn)：桿件受力合理，斜梁腹桿短，取材方便，經(jīng)濟(jì)效果好。 缺點(diǎn)：下弦拉桿細(xì)柔，無(wú)法設(shè)置垂直或下弦水平支撐，整個(gè)屋蓋剛度較差，有振動(dòng)荷 載和跨度超過(guò) 18m 的廠房不宜使用。C、 棱形屋架：有平面桁架和空間桁架兩種。適用于跨度為915m，間距為34.2m 的屋蓋體系。實(shí)際工程以空間桁架為多。 這種屋架

17、的特點(diǎn)，便于安裝， 空間桁架式側(cè)向剛度 較大，支撐布置可以簡(jiǎn)化，適宜于屋面坡度較小的設(shè)計(jì)中。五、鋼筋混凝土屋架鋼筋混凝土的各種力學(xué)性能都比較好，因而成為制造屋架的理想材料。用這種材料做 屋架時(shí)無(wú)特殊要求，所以，屋架無(wú)固定形式，只要受力合理，節(jié)省材料、構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方 便就可以了。 設(shè)計(jì)鋼筋混凝土屋架時(shí)， 為了節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單， 要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)上相交的桿件數(shù)目 不多于 5 個(gè)，而且腹桿與弦桿的交角不小于30°。對(duì)于鋼筋混凝土屋架，適用跨度為1524m,預(yù)應(yīng)力混凝土屋架的適用跨度為1836m，混凝土屋架的常用形式：1、 梯形屋架：一般上弦節(jié)間為 3m，下弦節(jié)間為6m，高跨比為1/61/8，適用

18、于卷材 防水屋面,剛度好,適用于重型。高溫及采用井式或橫向天窗的廠房。2、折線形屋架（端部無(wú)高度） ：外形較合理,適用于非卷材屋面的中型或大中型廠房。 當(dāng)端部有高度時(shí),適用于卷材防水屋面的中小型廠房。3、拱形屋架：上弦一般采用拋物線曲線。為制作方便,也可做成節(jié)點(diǎn)落在拋物線上的 折線形。其外形合理,桿件內(nèi)力均勻,自重輕、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)良好。但屋架端部坡度太陡,為了 適應(yīng)做卷材防水,通常在上弦加設(shè)短柱以保證屋面坡度平緩。拱形屋架矢高與跨度比 h/L=1/61/8 。六、鋼筋混凝土鋼組合屋架屋架在荷載作用下,上弦是個(gè)受壓（壓彎）構(gòu)件,下弦受拉,為了合理地發(fā)揮材料的 作用, 屋架的上弦和受壓腹桿采用鋼筋混凝

19、土桿件, 下弦及受拉腹桿可采用鋼拉桿 （型鋼或 鋼筋），這種屋架稱為鋼筋混凝土-鋼組合屋架，其常用跨度為918m,常用的型式為折線形、下?lián)问轿褰恰摄q組合、三鉸組合屋架等。由于其制造簡(jiǎn)單，施工占地小，自重輕，不需重型起重設(shè)備，因此，非常適合于山區(qū)中。小型建筑。七、板狀屋架 板狀屋架是將屋面板與屋架合二為一的結(jié)構(gòu)體系。屋架的上弦采用鋼筋混凝土屋面板， 下弦和腹桿可采用鋼筋和型鋼。 （與鋼筋混凝土鋼組合有區(qū)別） 。屋面板可選用普通混凝土 或加氣等輕質(zhì)混凝土制作，屋面板與屋架共同工作，常用跨度為918m ,目前最大用到了27m。優(yōu)點(diǎn)：屋蓋傳力簡(jiǎn)捷、 整體性好 （梯形鋼屋架屋面板與屋架應(yīng)焊接） ，減少

20、了屋蓋構(gòu)件、 省材、經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn)：制作復(fù)雜，如為房屋柱子承重，還需在柱間加托架梁。 這種結(jié)構(gòu)形式一般直接支承在承重外墻的圈梁上，布置時(shí)可以逐榀緊靠布置，也可隔 開(kāi)一段距離，在兩榀之間再放屋面板（現(xiàn)澆或預(yù)制） 。八、立體桁架 把兩榀平面桁架并列，相隔一定距離，再聯(lián)結(jié)組成矩形截面、正三角形或倒三角形，則形成立體桁架。優(yōu)點(diǎn)：本身立體，平面外高度大，可以簡(jiǎn)化甚至取消支撐。在地面組裝好后，進(jìn)行吊 裝，吊裝簡(jiǎn)單（減少大量的高空作業(yè)，當(dāng)采用鋼管桿件，則可省鋼材（比平行弦桁架）節(jié)約 30 50。對(duì)于跨度較大者，因弦壓力大，截面大，可以把上弦一分為二，構(gòu)成倒三角形立體桁 架。對(duì)于跨度較小者，上弦截面不大，若再一分

21、為二，勢(shì)必對(duì)受壓不利，更易壓曲，故把下 弦一分為二，構(gòu)成正三角形立體桁架。三角形是幾何不變體，其所需連接件比矩形少， 但立體三角形桁架桿長(zhǎng)計(jì)算繁瑣，構(gòu)件的空間角度非整數(shù)，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，焊接要求高，故制作較復(fù)雜。九、空腹桁架 由于使用上的要求，要在桁架高度內(nèi)開(kāi)門(mén)、窗，或在桁架高度內(nèi)做設(shè)備層，需要穿行管道與行人， 或桁架暴露于室外需要美觀等原因， 不允許其有斜腹桿， 只有豎腹桿的桁架稱 為空腹桁架。（剛接桁架）一一由于無(wú)斜腹桿，鉸接桁架是一個(gè)可變體，故其各桿節(jié)點(diǎn)必須 剛接，其內(nèi)力詳膠片。例如：上海大劇院、南京丁山賓館三角餐廳。在豎向及側(cè)向荷載作用下，剛接桁架的彎距如圖，桿中小桿端大，可根據(jù)內(nèi)力對(duì)梁或

22、柱變截面，也可以采用變節(jié)間距離，或沿節(jié)間變柱斷面的方法。由于桿件受軸力、彎距、剪力的作用，離才盡其用的目標(biāo)較遠(yuǎn)，故只在特殊情況下采 用此種形式。通過(guò)上述介紹，我們可以總結(jié)出桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)、制作與安裝較簡(jiǎn)便，適應(yīng)跨度范圍大，應(yīng)用廣。缺點(diǎn)：A、結(jié)構(gòu)空間大跨度大、彎距大、截面H高（1/51/10） L屋面、墻體等維護(hù)結(jié)構(gòu)增加，同時(shí)增加了采光、通風(fēng)、采暖等設(shè)備的負(fù)荷，給建筑體型（單層建筑）帶來(lái)了笨 重的大山墻。B、側(cè)向剛度小一一平面桁架側(cè)向剛度小，鋼屋架尤甚。受壓上弦平面外穩(wěn)定性差， 需要設(shè)置支撐， 并把各榀桁架連成整體， 使之具有空間剛度， 以抵抗房屋的側(cè)向力，需解決 此問(wèn)題，唯有改

23、平面桁架成立體桁架，使桁架本身具有側(cè)向剛度與穩(wěn)定性，以簡(jiǎn)化支撐。第三節(jié) 屋架結(jié)構(gòu)的選型與布置一、屋架結(jié)構(gòu)的幾何尺寸 從屋架的受力分析屋面知道，屋架的內(nèi)力與屋架的尺寸及幾何形狀有關(guān)，因此，我們 必須選擇恰當(dāng)?shù)目缍取⑵露?、高度、?jié)間長(zhǎng)度等尺寸的值1、跨度：跨度是由使用要求決定的。一般來(lái)說(shuō)，柱網(wǎng)縱向軸線的間距就是屋架的標(biāo)志 跨度，以 3m 為模數(shù)。對(duì)于非矩形平面(特殊要求，如音樂(lè)廳要求聲音的效果，平面為曲線 形)，各榀桁架的跨度就不可能一樣，應(yīng)盡量減少類型。2、高度(矢高)：由高度條件決定。 屋面的坡度、 運(yùn)輸條件和經(jīng)濟(jì)條件決定的。 H 越大， 桿件內(nèi)力越小，但腹桿長(zhǎng)，長(zhǎng)細(xì)比大，壓桿易壓曲，用料反而

24、增多。反之，屋架剛度小，變 形大，鐵路運(yùn)輸界限高度 3. 85m。一般取值：三角形屋架：H =( 1/61/8) L,梯形：H =( 1/101/6) L,平行弦屋架H =( 1/101/5) L,空間桁架：H =( 1/141/10) L,梯形屋架的端部高度 Ho越小，端部弦桿內(nèi)力越大，一般取Ho=( 1/161/10) L,通常 H0= 1.82.0m。3、 坡度：與屋面排水有關(guān)。當(dāng)采用瓦屋面時(shí)，上弦坡度應(yīng)大些，一般不小于1/3；當(dāng)位卷材防水時(shí)，屋面坡度可平緩一些，一般為1/81/12。4、節(jié)間長(zhǎng)度：與屋架的形式、材料及受荷有關(guān)，從受力的角度講，上弦受壓，節(jié)間長(zhǎng)度可小些，下弦受拉，節(jié)間長(zhǎng)度

25、可大些，盡量節(jié)點(diǎn)受力，一般1.54.0 m。二、屋架的結(jié)構(gòu)選型 1、屋架選型的基本原則：滿足使用要求，受力合理，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用。(1 )滿足使用要求：包括建筑造型、我們排水、房屋的凈空要求(吊車：小車頂距離屋架>220;生產(chǎn)要求、工藝；采光要求、天窗；功能：小學(xué)校：33.3,中學(xué)3.33.6;餐廳：跨度9 m，凈高3.5 m，跨度12 m，凈高4.2 m。)有無(wú)吊頂?shù)染鶎?duì)造型有影響。( 2)受力合理：從分析看，拋物線形屋架受力最為合理，能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度。因此，要 保證節(jié)點(diǎn)受力，力求長(zhǎng)桿受拉、短桿受壓。(3)屋架跨度：L < 18 m,可選用鋼筋混凝土-鋼組合屋架，這種屋架經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，無(wú)需 較大的起重設(shè)備；跨度在36 m以下時(shí)，宜選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架，因?yàn)橄孪沂┘宇A(yù)應(yīng)力后，可節(jié)省鋼材，提高結(jié)構(gòu)抗裂性，防止鋼筋受腐蝕。L>36 m 的大跨建筑，則選用鋼屋架，以減輕自重。( 4)綜合經(jīng)濟(jì)效果好：制作簡(jiǎn)單、運(yùn)輸方便、節(jié)點(diǎn)少、桿件尺寸規(guī)格與節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式統(tǒng)一， 考慮