桁架的内力计算

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1、2.32.32.32.3钢屋架设计钢屋架设计钢屋架设计钢屋架设计�桁架的内力计算�桁架杆件的计算长度�杆件截面型式�一般构造要求与截面选择�桁架的节点设计�桁架施工图2.3.12.3.12.3.12.3.1桁架内力计算桁架内力计算桁架内力计算桁架内力计算�1.荷载分项系数及荷载组合系数按《建筑结构荷载规范》选取。�2.按节点荷载作用下的铰接平面桁架分析内力，常用的内力分析方法有图解法、解析法、电算。具体分析时，可先分别计算全跨和半跨单位节点荷载作用下的内力，根据不同的荷载组合，列表计算。计算内力系数�3.节点刚性

2、影响节点刚性引起杆件次应力，次应力一般较小，不予考虑。但荷载很大的重型桁架有时需要计入次应力的影响。�4.杆件的内力变号屋架中部某些杆件在全跨荷载时受拉，而在半跨荷载时可能受压。半跨荷载：活荷载、雪荷载、积灰荷载、单侧施工�5.节间荷载作用的屋架将节间荷载分配到相邻的节点上，按只有节点荷载作用的屋架计算各杆内力。直接承受节间荷载的弦杆为压弯构件（N，M）。局部弯矩M理论上应按弹性支座上的连续梁计算。简化计算：M0为将上弦节间视为简支梁所得跨中弯矩。2.3.22.3.22.3.22.3.2桁架杆件的计算长度桁架杆件

3、的计算长度桁架杆件的计算长度桁架杆件的计算长度计算长度概念：将端部有约束的压杆化作等效的两端铰接的理想轴心压杆。2πEIPcr1=(a)2L2πEI(b)Pcr2=2(0.5L)2πEIPcr3=(c)2(µL)杆端约束越强，杆件计算长度越短，临界荷载越高。2.3.2.12.3.2.1受压弦杆和单系腹杆的计算长度受压弦杆和单系腹杆的计算长度�1.影响钢屋架杆端约束大小的因素：1）杆件轴力性质拉力使杆拉直，约束作用大，压力使杆件弯曲，约束作用微不足道。2）杆件线刚度大小线刚度越大，约束作用越大，反之，约束作用越小。

4、3）与所分析杆直接刚性相连的杆件作用大，较远的杆件作用小。�2.杆件计算长度：�桁架平面内计算长度l0x弦杆支座斜杆l=l(节件长度）0x支座竖杆中间腹杆l=0.8l0x屋架杆件的计算长度�桁架平面外计算长度loy弦杆l0y=l1（侧向支撑点间距离）腹杆l0y=l（节间长度）单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，l0y=0.9l绕最小主轴弯曲时杆轴处于斜平面内，其端部所受约束介于屋架平面内外的两种情况之间。2.3.2.22.3.2.2变内力压杆的计算长度变内力压杆的计算长度平面内计算长度:l=d0x平面外计算长度：Nl=

5、l(0.75+0.252)0y1N1l=2d1考虑受力较小的杆件对受力大的杆件的“援助”作用。2.3.2.32.3.2.3交叉腹杆中压杆的计算长度交叉腹杆中压杆的计算长度�交叉腹杆中交叉点处构造：1）两杆不断开。2）一杆不断开，另一杆断开用节点板拼接。�桁架平面内计算长度：l=0.5l0x无论另一杆为拉杆或压杆，两杆互为支承点。�桁架平面外计算长度：拉杆可作为压杆的平面外支承点，压杆除非受力较小且不断开，否则不起侧向支点的作用。GB50017规范中交叉腹杆中压杆的平面外计算长度计算公式：1）相交另一杆受压，两杆截

6、面相同并在交叉点不中断N0l=l(1+)2oyN2)相交另一杆受压，此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接。2πN0l=l1+oy12N3）相交另一杆受拉，两杆截面相同并在交叉点不中断。13Nl=l(1−0)≥0.5loy24N4）相交另一杆受拉，此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接。3N0l=l1−≥0.5loy4N当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接。若N≥N或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度023NlN0EI≥(−1)y2时，4πN0l=0.5l0y式中，l为节点之间的距离，N为所计算杆内力，N0为相交另一杆内力

7、，取绝对值。当另一杆受拉，且两杆拉压力相同时，不论此拉杆是否中断，压杆的计算长度均为0.5l,当另一杆受压时，若两杆压力相同且不中断，计算长度为l，若另一杆断开，则压杆的计算长度将大于l。刚度要求：λ≤[λ][λ]−−容许长细比，查规范（GB50017)。2.3.32.3.32.3.32.3.3杆件截面型式杆件截面型式杆件截面型式杆件截面型式杆件截面选取的原则：承载能力高，抗弯强度大，截面伸展便于连接，用料经济通常壁厚较薄选用角钢和T型钢外表平整等强设计：压杆对截面主轴具有相等或接近的稳定性。λ=λ(λ)xyyz

8、单轴对称截面绕对称轴屈曲时考λyz虑扭转效应的换算长细比。角钢杆件截面形式受压弦杆：l=2l0y0xλ=λxyl0xλ=xi=2iixyxl0yλ=yiy有节间荷载时受拉弦杆：l>>l0y0x支座斜腹杆及竖杆：l=l0y0xi=ixyλ=λxy其他腹杆：l=0.8l0x0yi=0.8ixyλ=λxy连接垂直支撑的竖杆：垂直支撑传力时竖杆不致产生偏心，方便吊装。T型钢-屋架