第2章 桁架结构

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1、建筑结构选型第2章 桁架结构第2章 桁架结构 2.0 桁架的结构特点与优点桁架的结构特点与优点 2.1 桁架结构的受力特点桁架结构的受力特点2.2 屋架型式与材料的关系屋架型式与材料的关系2.3 屋架结构的选型与布置屋架结构的选型与布置2.1 桁架结构的受力特点桁架结构的受力特点v 2.1.1 结构组成结构组成 桁架结构（truss）：由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。在房屋建筑中,桁架常用来作为屋盖承重结构,又称为屋架。组成：上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆桁架结构与简支梁的比较：从结构整体上看，弯矩图和剪力图完全一致，但桁架杆件内主要承受轴向力格构化的简支梁，梁式结构质的飞越。

2、v 2.1.2 桁架结构计算假定桁架结构计算假定 组成桁架的所有各杆都是组成桁架的所有各杆都是直杆直杆，所有各杆的中心线，所有各杆的中心线 ( (轴线轴线) )都在都在同一平面同一平面内。内。杆件与杆件相连接的节点均为杆件与杆件相连接的节点均为铰接铰接节点。节点。所有外力所有外力 ( (包括荷载及包括荷载及支座反力支座反力) )都作用在同都作用在同一平面内一平面内, ,并并集中作用集中作用于节点于节点上。桁架节间的上。桁架节间的划分应考虑屋面板、檩划分应考虑屋面板、檩条、吊顶梁等的布置要条、吊顶梁等的布置要求，尽量使荷载作用在求，尽量使荷载作用在节点上。节点上。v 2.1.3 桁架外形与内力的

3、关系桁架外形与内力的关系 平行弦桁架的杆件内力不均平行弦桁架的杆件内力不均匀，弦杆的内力两端小而跨匀，弦杆的内力两端小而跨中大，腹杆的内力两端大跨中大，腹杆的内力两端大跨中小。中小。三角形桁架的杆件内力亦不三角形桁架的杆件内力亦不均匀，弦杆的内力两端大而均匀，弦杆的内力两端大而跨中小，腹杆的内力两端小跨中小，腹杆的内力两端小跨中大。跨中大。抛物线形（折线形）桁架的抛物线形（折线形）桁架的杆件内力较为均匀，其外形杆件内力较为均匀，其外形与简支梁弯矩图相似，受力与简支梁弯矩图相似，受力较为合理，结构形式较为理较为合理，结构形式较为理想，故经济性较好。想，故经济性较好。v 2.1.3 桁架外形与内力

4、的关系桁架外形与内力的关系 斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号 ( (拉或压拉或压) )有直接关系。有直接关系。矩形（梯形）桁架斜腹杆外倾受拉矩形（梯形）桁架斜腹杆外倾受拉, ,内倾受压内倾受压, ,竖腹杆受力方竖腹杆受力方向与斜腹杆相反。向与斜腹杆相反。三角形桁架斜腹杆外倾受压三角形桁架斜腹杆外倾受压, ,内倾受拉内倾受拉, ,而竖腹杆则总是受拉。而竖腹杆则总是受拉。2.2 屋架型式与材料的关系屋架型式与材料的关系用于房屋上的桁架称为屋架用于房屋上的桁架称为屋架屋架形式根据材料的不同，可分为木屋架、钢屋架、钢屋架形式根据材料的不同，可分为木屋架、钢屋架、钢- -

5、木木组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土组合屋架、轻型钢屋架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土屋架、钢筋混凝土屋架、钢筋混凝土- -钢组合屋架等钢组合屋架等屋架形式根据外形的不同，可分为三角形、梯形、拱形、屋架形式根据外形的不同，可分为三角形、梯形、拱形、折线形、平行弦屋架等。折线形、平行弦屋架等。各种材料的力学性能各不相同，由不同材料制造的屋架也各种材料的力学性能各不相同，由不同材料制造的屋架也采用各不相同的形式。采用各不相同的形式。v 2.2.1 木屋架与钢木屋架与钢木组合屋架木组合屋架木屋架的典型形式为豪式屋架，其特点有：（木屋架的典型形式为豪式屋架，其特点有：（1 1）节间大

6、小）节间大小均匀，杆件内力变化较为均匀；（均匀，杆件内力变化较为均匀；（2 2）腹杆长度与杆件内力）腹杆长度与杆件内力变化相一致，两者较为协调；（变化相一致，两者较为协调；（3 3）节点处杆件不多，易于）节点处杆件不多，易于木屋架所用的齿联结。木屋架所用的齿联结。豪式木屋架的适用跨度为豪式木屋架的适用跨度为9 921m21m，最经济跨度为，最经济跨度为9 915m15m，节间长度为节间长度为1.51.52.5m2.5m设计上通常的规定是：跨度设计上通常的规定是：跨度6 69m9m时，采用四节间；跨度时，采用四节间；跨度9 912m12m时，采用六节间；跨度时，采用六节间；跨度121215m15

7、m时，采用八节间。时，采用八节间。连接齿板Truss connector platen 豪式木屋架v 2.2.2 钢钢木组合屋架木组合屋架屋架跨度超过屋架跨度超过15m15m时，常采用下弦为钢杆、其它杆件为木杆时，常采用下弦为钢杆、其它杆件为木杆的钢的钢- -木组合屋架。木组合屋架。常用型式为豪式、芬克式、梯形和下折式屋架。三角形屋常用型式为豪式、芬克式、梯形和下折式屋架。三角形屋架跨度一般为架跨度一般为12-18m12-18m，梯形、折线形等，跨度可达，梯形、折线形等，跨度可达18-24m18-24m。v 2.2.3 钢屋架钢屋架钢屋架的型式主要有三角形、梯形、平行弦屋架。有时为钢屋架的型式