钢结构设计基础屋盖结构的布置几种平面桁架受力性能的比较88课件讲解.pptx

钢结构设计基础?屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较主讲人：檀秋芬

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较几种平面桁架受力性能的比较平面桁架结构的计算假定：1、中心平面直杆假设所有杆件均为直杆，所有杆件的中心线均在同一平面内。2、铰结点假设所有杆件与杆件相连的节点均为光滑无摩擦的理想铰结点。3、节点荷载假设假设荷载只作用在节点上。平面桁架结构在以上计算假定的基础上，杆件截面内力只有轴心拉力或轴心压力。

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较桁架的外形对桁架中各杆的受力情况会有很大的影响。从力学分析，桁架外形与简支梁的弯矩图相似时，上下弦杆的轴力分布均匀，腹杆轴力小，用料最省。几种平面桁架受力性能的比较

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较（b）（a）（c）（d）（e）（f）图1-1（a）~（e）各种桁架受力性能比较（f）简支梁弯矩图桁架外形与弯矩图相似度排名：d-抛物线桁架e-折线型桁架c-梯形桁架a-三角形桁架b-平行弦桁架几种平面桁架受力性能的比较

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较a-三角形桁架三角形桁架外形与对应简支梁弯矩图差别较大，其内力分布是不均匀的，弦杆内力中小端大，腹杆内力中大端小。这种桁架的端结点处，上下弦杆之间夹角较小，构造复杂。但由于其两面斜坡的外形符合屋顶构造的要求，所以跨度较小，坡度要求较大的屋盖结构中多被采用。几种平面桁架受力性能的比较（a）（f）

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较b-平行弦桁架平行弦桁架外形与对应简支梁弯矩图差别很大，其内力分布很不均匀，弦杆内力中大端小，腹杆内力中小端大。如各杆选用相同截面，则浪费材料，如各杆截面不同，则增加了结点拼接的困难。但由于平行弦桁架中杆件长度规格少，采用相同截面时，结点构造划一，腹杆标准化，便于下料制作，多用于轻型钢屋架、吊车梁、钢檩条及钢托架中。几种平面桁架受力性能的比较（b）（f）

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较c-梯形桁架在屋盖结构中，将平行弦桁架的上弦杆略微倾斜，改进成梯形桁架，外形与对应简支梁弯矩图较接近。其弦杆受力较三角形桁架、平行弦桁架均匀，构造与施工也较方便。利于屋面排水。可以更容易满足某些工业厂房的工艺要求。梯形桁架常被采用在中等跨度以上的钢结构厂房的屋盖中。几种平面桁架受力性能的比较（f）（c）

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较d-抛物线桁架抛物线形桁架的上弦节点在一条抛物线上，外形与对应简支梁弯矩图相似，其内力分布均匀，材料能被充分利用。从受力角度来看是比较好的桁架形式，但由于上弦杆在每一节点均转折，需装接头，构造复杂，制作与施工较麻烦，且两端上弦杆坡度较大，不利于防水材料的铺设。在大跨度的结构中，例如100~150m的桥梁和18~30m的屋架，节约材料的意义较大，常被采用。（d）（f）几种平面桁架受力性能的比较

屋盖结构的布置-几种平面桁架受力性能的比较e-折线形桁架折线形桁架是三角形桁架和抛物线桁架的一种中间形式。其端节间的上弦杆与其他节间的上弦杆不在一条直线上，形成一折线，且坡度较三角形桁架的大，同时整个上弦杆的转折也比抛物线桁架少，施工制作上要方便得多。这种桁架的内力比三角形桁架均匀，受力性能接近抛物线桁架，且避免了三角形桁架和抛物线桁架的某些不足。是钢筋混凝土屋架中常用的一种形式，在中等跨度18~24m的工业厂房中采用得较多。几种平面桁架受力性能的比较（f）（e）

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