建筑结构选型桁架结构.ppt

*梯形桁架屋架结构的支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑、水平系杆以及设置在上下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。垂直支撑和水平系杆是为了保证侧向稳定性。上弦横向支撑为了增强屋盖的整体性和屋架上弦的侧向稳定性。下弦纵向水平支撑是为了增强屋盖的空间刚度，增强排架的空间工作性能。2.3屋架结构的选型及布置内容*2.4立体桁架平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能，但其在平面外的刚度很小。为保证结构的整体性，必须要设置各类支撑。支撑结构的布置要消耗很多材料，且常常以长细比等构造要求控制，材料强度得不到充分发挥。采用立体桁架可以避免上述缺点。立体桁架的截面形式有矩形、正三角形、倒角形。*2.4立体桁架*2.4立体桁架*2.4立体桁架当跨度较大时，因上弦压力较大，截面大，可把上弦一分为二，构成倒三角形立体桁架。立体桁架由于具有较大的平面外刚度，有利于吊装和使用，节省用于支撑的钢材，因而具有较大的优越性。但三角形截面的立体桁架杆长计算繁琐，杆件的空间角度非整数，节点构造复杂，焊缝要求高，制作复杂。张弦结构是将上弦刚性受压构件通过撑杆与下弦拉索组合在一起形成自平衡的受力体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中一个成功的创造。2.5张弦结构刚性受压构件或立体桁架撑杆1根（或若干根）预应力拉索2.5张弦结构张弦结构的上弦刚性构件可以是梁、拱、立体桁架、网壳等多种形式。柔性下弦是引入预应力的柔索，包括拉索、小直径圆钢拉杆、大直径钢棒等多种形式。2.5.1张弦结构的特点张弦结构作为一种新型的结构形式，近年来在实际工程中得到越来越广泛的应用。（1）承载力高预应力与撑杆联合作用相当于对刚性受压构件的弹性支座，并对此处产生负弯矩，降低其它地方的正弯矩，使整个构件受力均匀，承载力提高。（2）结构刚度大由于刚性受压构件与预应力索的原因，使整个构件刚度增大。（3）结构稳定性强由于刚性受压构件的原因，其稳定性比桁架要稳定得多。（4）支座推力小其属于自平衡受力体系，所以支座没有水平推力。（5）建筑造型适应力强（6）制作、运输、施工方便平面张弦结构2.5.2张弦结构的形式空间张弦结构2.5.2张弦结构的形式（1）平面张弦梁结构是指其结构构件位于同一平面内，且以平面内受力为主的张弦梁结构。平面张弦梁结构根据上弦构件的形状可以分为三种基本形式：直线型张弦梁、拱形张弦梁、人字型张弦梁结构。p34直梁型张弦梁结构主要用于楼板结构和小坡度屋面结构，拱形张弦梁结构充分发挥了上弦拱得受力优势适用于大跨度的屋盖结构，人字型张弦梁结构适用于跨度较小的双坡屋盖结构。2.5.2张弦结构的形式（2）空间张弦梁结构是以平面张弦梁结构为基本组成单元，通过不同形式的空间布置所形成的张弦梁结构。空间张弦梁结构主要有单向张弦梁结构、双向张弦梁结构、多向张弦梁结构、辐射式张弦梁结构。p34单向张弦梁结构由于设置了纵向支撑索形成的空间受力体系，保证了平面外的稳定性，适用于矩形平面的屋盖结构。双向张弦梁结构由于交叉平面张弦梁相互提供弹性支撑，形成了纵横向的空间受力体系，该结构适用于矩形、圆形、椭圆形等多种平面屋盖结构。多向张弦梁结构是平面张弦梁结构沿多个方向交叉布置而成的空间受力体系，该结构形式适用于圆形和多边形平面的屋盖结构。辐射式张弦梁结构是由中央按辐射状放置上弦梁，梁下设置撑杆用环向索而连接形成的空间受力体系，适用于圆形平面或椭圆形平面的屋盖结构。2.5.2张弦结构的形式1）形态定义2.5.3张弦结构的受力性能零状态初始态荷载态拉索张拉前，结构放样拉索张拉完毕、结构安装就位外荷载作用在初始态，变形稳定2）预应力特性张弦结构的受力性能是否需要对张拉拉索产生预应力？1）改善上弦构件受力，减小弯矩2）防止结构受力(风吸力)使得拉索受压退出工作3）平面外稳定张弦结构的受力性能