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      鋼結構桁架3

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      鋼結構桁架3

        連接方法

       

        鋼桁架可用焊接、普通螺栓連接、高強度螺栓連接或鉚接。焊接應用最廣;普通螺栓連接常用于可拆卸的結構、輸電塔和支撐系統;高強度螺栓連接常用于重型鋼桁架的工地連接;鉚接用于受較大動力荷載的重型鋼桁架,目前已逐漸被高強度螺栓連接所代替。

       

        高跨比

       

        鋼桁架的高度由經濟、剛度、使用和運輸要求確定。增加高度可減小弦桿截面和撓度,但增加腹桿用量和建筑高度。鋼桁架的高跨比通常采用1/5~1/12;鋼材強度高、剛度要求嚴的鋼桁架應采用相對偏高值。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定;一般屋面坡度為1/2~1/3時,高跨比相應為1/4~1/6。

       

        腹桿體系

       

        鋼桁架的腹桿體系通常采用人字式或單斜式等形式。人字式腹桿的腹桿數和節點數較少,應用較廣;為減少受有荷載的弦桿或受壓弦桿的節間尺寸,通常增加部分豎桿。單斜式腹桿通常布置使較長的斜桿受拉,較短的豎桿受壓,有時用于跨度較大的鋼桁架。如需進一步減小弦桿及腹桿的長度,可采用再分式腹桿體系,鋼桁架高度較大且節間較小時可采用K式或菱形腹桿體系。在支撐桁架和塔架中,常采用能較好承受變向荷載的交叉式腹桿體系,交叉斜桿通常按拉桿設計。斜腹桿對弦桿的傾斜角通常在30°~60°范圍內。

       

        受力特點

       

        鋼桁架各桿件的截面形心軸線應在節點處交匯于一點,內力計算一般按鉸接桁架進行。當桁架只承受節點荷載時,所有桿件只受軸心拉力或壓力;如在桿件節間內也承受荷載,則該桿件將同時受彎。鋼桁架桿件一般較細,布置節點時應盡量避免或減小局部彎矩。對桿件截面高度與長度比值較大的鋼桁架,必要時應考慮節點剛性引起的桿件次應力。

       

        支撐系統

       

        為了保證平面鋼桁架在桁架平面外的剛度和穩定、減小弦桿在桁架平面外的計算長度、并承受可能有的側向荷載,應在鋼桁架側向布置支撐(圖2)。支撐通??煞譃樗街危ㄉ舷液拖孪移矫?、橫向和縱向)、垂直支撐(桁架兩端和中間)和系桿等類型。成對的鋼桁架可在其間沿下弦及上弦平面分別布置橫向水平支撐,并在鋼桁架兩端及中間每隔適當距離的豎桿平面布置垂直支撐。屋蓋結構中有許多鋼桁架,可只在兩端及每隔一定距離的相鄰兩桁架間設置上、下弦橫向水平支撐和垂直支撐,其余桁架只在上、下弦按適當間距設置系桿;當有較重吊車或必要時,還可在桁架下弦端節間增設縱向水平支撐。在四面或多面的塔架中應每隔一定高度設置橫隔,以保證塔架剛度和橫截面的幾何不變性。

       

        桿件截面設計

       

        鋼桁架桿件的截面形式按節省鋼材、連接方便和制造簡單等條件選擇,并注意使桿件在兩個主軸方向的長細比(桿件計算長度和截面回轉半徑的比值)盡可能相近。鋼桁架拉桿應滿足強度和容許長細比的要求;壓桿應滿足強度、穩定和容許長細比的要求。

       

        在計算桿件的強度和穩定時,內力按軸心力考慮;當桿件同時受軸心力和彎矩時,應按偏心受力考慮其共同作用。在計算桿件的穩定和長細比時,應考慮桁架平面內和平面外兩個方向,或長細比較大的不利方向。桿件的容許長細比,按桿件受壓或受拉、受靜力荷載或動力荷載等情況分別規定。

       

        起拱

       

        跨度稍大的鋼桁架,為抵消自重及荷載作用下的全部或部分撓度,通常規定在制造時預先起拱。屋架的起拱度(f)一般為跨度的1/500。

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