大跨度建筑结构课件

1、一一、桁架结构的概述、桁架结构的概述n桁架结构是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。二、受力特点二、受力特点n桁架结构是由上下弦杆和腹杆组成。桁架内部是上弦受压，下弦受拉，由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。n桁架结构受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，对支座没有横向推力，因而在结构工程中得到了广泛的应用。n在房屋建筑中，桁架结构常用来作为屋盖的承重结构，通常称为屋架。三、桁架结构的特点1、桁架结构比梁结构具有更多的优点：n(1)扩大了梁式结构的适用跨度；n(2)桁架可用各种材料制造，如钢筋混凝土、钢、木均可；n(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

2、、梯形桁架、弧形桁架等型式； n(4)施工方便，桁架可以整体制造后吊装，也可以在施工现场高空进行杆件拼装。2、桁架结构的缺点、桁架结构的缺点 框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造高层建筑。四、四、桁架结构计算的假定桁架结构计算的假定 1组成桁架的所有杆件都是直杆，所有杆件的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面； 2桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接点； 3所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。五、桁架的类型及适用情况五、桁架的类型及

3、适用情况n根据材料的不同，可分为木屋架、钢屋架、钢一木组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土屋架、钢筋混凝土-钢组合屋架等。 n按屋架外形的不同，有三角形屋架、梯形屋架、抛物线形屋架、折线形屋架、平行弦屋架等。n根据结构受力的特点和材料性能的不同可分桥式屋架、无斜腹杆屋架、刚接屋架、立体桁架。 1、木屋架n常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架。一般分三角形和梯形两种。特点如下：n(1)屋架的节间大小均匀，屋架的杆件内力突变不大，比较均匀。n(2)这种屋架型式的腹杆长度与杆件内力的变化相一致，两者协调而不矛盾。n(3)木屋架的节点采用齿联结。这种屋架节点上相交的杆件不多，为齿联

4、结提供了可能性。2、钢木组合屋架n跨度在15米以上的，因考虑竖腹杆的拉力较大，常采用竖杆为钢杆、其余杆件为木的和钢、木组合豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架、下折式屋架。n采用钢拉杆作为屋架的下弦，每平方米建筑面积的用钢量仅增加24，却显著地提高了结构的可靠性。提高了屋架结构的刚度。3、钢屋架n钢屋架的形式主要有三角形屋架、梯形屋架、矩形(平行弦)屋架；钢屋架的典型形式是芬克式屋架。n芬克式屋架为钢屋架，钢材是贵重材料，故主要用于大跨度情况，一般适用跨度为36m以上。n三角形屋架用于陡坡屋面的屋盖结构中。n梯形屋架是由双梯形合并而成，它的外形和荷载引起的弯矩图形比较接近，因而弦杆内力沿跨度分布比较

5、均匀，材料比较经济。是目前采用无檩设计的工业厂房屋盖中应用最广泛的一种屋架形式。n平行弦屋架的特点是杆件规格化，节点的构造也统一，因而便于制造，在均布荷载作用下，弦杆内力分布不均匀。倾斜式平行弦屋架常用于单坡屋面的屋盖中，而水平式平行弦屋架多用做托架。平行弦屋架不宜用于杆件内力相差悬殊的大跨度建筑中。4、混凝土屋架混凝土屋架n混凝土屋架常见的形式有梯形屋架、折线形屋架、拱形屋架、无斜腹杆屋架等。根据对屋架的下弦是否施加预应力，可分为钢筋混凝土屋架和预应力钢筋混凝土屋架两种，其跨度为1836m或更大。n折线形屋架外形较合理，结构自重较轻，屋面坡度为1314，适用于非卷材防水屋面的中型厂房或大中型

6、厂房。折线形屋架屋面坡度平缓，适用于卷材防水屋面的中型厂房。n梯形屋架上弦为直线，屋面坡度为110112，适用于卷材防水屋面。一般上弦节间为3m，下弦节间为6m，高跨比一般为l618，屋架端部高度为1.82.2m。梯形屋架自重较大，刚度好，适用于重型、高温及采用井式或横向天窗的厂房。 5、钢筋混凝土、钢筋混凝土-钢组合屋架钢组合屋架n为了合理地发挥材料的作用，屋架的上弦和受压腹杆可采用钢筋混凝土杆件，下弦及受拉腹杆可采用钢拉杆，这种屋架称为钢筋混凝土-钢组合屋架。n常见的钢筋混凝土钢组合屋架有折线形屋架、三角屋架、两铰屋架等。6、其他形式的桁架1）立体桁架（空间桁架）立体桁架适用于3070m的中大跨建筑，对于长宽比超过1.5的矩形平面用立体桁架比平面网架更合适。立体桁架的截面形式可采用矩形、正三角形和倒三角形。提高平面外稳定性，更大跨度。（2）刚接桁架刚接桁架（空腹桁架）（空腹桁架）n刚接桁架各杆除承受轴力外，还承受较大的弯矩和剪力。刚接桁架可做成梯形、矩形、拱形、梭形、半月