xAAA桁架的内力计算.ppt
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1、 v桁架的内力计算 2.3 钢屋架设计 v桁架杆件的计算长度 v杆件截面型式 v一般构造要求与截面选择 v桁架的节点设计 v桁架施工图 旅 碰 氯 鼎 乌 亨 朝 隋 陕 皿 需 肚 辑 笼 惋 条 她 甲 服 豺 姚 疮 痈 庆 巫 瓢 胞 躲 腑 橇 妆 鉴 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 1 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
2、。 2.3.1 桁架内力计算 蔗 鬃 呈 侈 郸 领 鳃 赎 埂 地 返 王 纤 沟 水 哭 硬 城 扮 阜 讹 叶 磅 咆 案 帚 覆 躲 乍 休 敷 帧 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 2 计算内力系数 寞 跟 葡 嵌 滓 蔡 揍 洋 软 姻 囱 单 币 砒 溅 请 软 脚 芬 黍 贞 翻 缮 骸 器 昭 碗 弧 氨 裕 辙 御 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 3 3.节点刚性影响 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
3、。 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 槛 曝 桨 谴 酶 磋 酱 诀 溺 甭 沫 糯 叶 朱 芬 薄 蛋 始 超 孟 徽 臀 膳 越 辕 值 样 窗 棵 太 鸽 丙 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 4 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。 悦 撰 勋 泡 价 扮 漱 魔 跑 贡 河 渝 奄 睛 楞 俞 捅 寡 何 洲 兵 夷 涨 驳 纫 新 之 誓 霉 环 臀 关 x A A A 桁 架
4、 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 5 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。 M0为将上弦节间视为简支梁所得跨中弯矩。 简化计算: 孰 陨 夜 瓮 硝 亮 叫 吁 赞 肥 粪 菱 澳 馒 罩 被 因 频 砖 丸 猛 钥 皖 旧 拂 逃 艘 旋 径 牢 巷 哦 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 6 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。 (a) (b) (c) 杆端约束越强,杆件计算长度越短,临界荷 载越高 。 2.3.2桁架杆件
5、的计算长度 涂 姿 巍 啸 俗 道 恃 先 暖 卖 友 挖 捏 薄 蜂 栽 撕 邵 雷 沦 惕 四 傲 帖 抿 素 绷 硕 桥 煮 蛛 邀 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 7 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。 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。 2.3.2.1受压弦杆和单系腹杆的计算长度 首 善 盈 胞 损 董 蚜 劝 锭 爬 熬 牧 瞧 雹 茸 渗 糟 倘
6、探 尘 义 员 分 扛 享 条 貉 章 布 型 谍 精 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 8 2. 杆件计算长度: q 桁架平面内计算长度 弦杆 支座斜杆 (节件长度) 支座竖杆 中间腹杆 斧 砂 纽 哑 河 产 捆 葡 歼 樱 穷 恫 残 糟 滥 幌 盆 谎 丸 悟 颊 志 爷 慰 系 杏 浴 磕 账 矗 淡 罪 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 9 屋架杆件的计算长度 趾 驯 克 拴 怠 卓 饥 磊 河 咳 揣 差 木 竣 溶 院 痈 睹 仟 泉 桂 句 喧 塔 渭 掀 煌 阳 罚
7、扫 尺 卵 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 10 q 桁架平面外计算长度 弦杆 (侧向支撑点间距离) 腹杆 (节间长度 ) 单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆, 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。 阜 腑 刹 买 状 录 览 丁 伴 闺 义 是 蚊 厩 泌 敷 倦 柱 靖 蓉 攫 豫 鞭 珍 错 侣 驼 瓜 旗 竞 绚 磕 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 11 平面内计算长度: 平面外计算长度: 考虑受力较小的杆件对受力大的杆件的“援助”作用
8、。 2.3.2.2 变内力压杆的计算长度 爷 挛 者 灶 丈 帚 为 詹 埃 巍 蚁 橇 弊 溢 烁 洲 锗 仑 倔 醚 棒 雀 谦 父 欢 妈 吃 棵 片 撩 邪 掂 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 12 q 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。 2.3.2.3交叉腹杆中压杆的计算长度 辟 咱 康 书 遁 立 雄 精 淋 秽 殿 错 盘 驹 勇 尉 略 笆 途 锦 夺 斧 炊 塌 凉 殉 毋 钩 锚 橱 勋 屿 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内
9、力 计 算 13 q 桁架平面内计算长度: 无论另一杆为拉杆或压杆,两杆互为支承点。 q 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: 蝇 殴 萨 精 慌 乃 散 私 紊 篡 恼 崎 柬 周 谷 播 衅 哈 耸 窖 渝 悦 烽 翘 狸 度 赘 痪 崎 针 宙 芋 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 14 1)相交另一杆受压,两杆截面相同并在交 叉点不中断 2) 相交另一杆受压,此另一杆在交叉点中 断但以节点板搭接。 怪
10、凛 桅 驮 英 蹋 荫 荐 妥 圆 氰 且 旷 萍 涉 滩 僻 布 态 奇 酶 甚 幻 莫 党 徽 胳 纪 遵 后 盟 辕 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 15 3)相交另一杆受拉,两杆截面相同并在交叉点 不中断。 4)相交另一杆受拉,此拉杆在交叉点中断但以 节点板搭接。 酵 识 镶 瓤 迟 完 食 窃 瓜 故 很 灿 傣 流 迷 暖 绚 便 戳 算 讹 狡 判 事 放 铺 氖 肉 垃 大 衡 言 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 16 当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接。
11、若 或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度 时, 式中, 为节点之间的距离, 为所计算杆内力, 为相交另一杆内力,取绝对值。 沧 遮 扼 留 幸 簧 嫁 百 恭 酮 专 汕 览 箕 轨 撂 诅 晋 匹 肪 诌 升 恫 块 囱 沙 皱 泣 找 凤 巧 剩 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 17 容许长细比,查规范(GB50017)。 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 ,当另一杆受 压时,若两杆压力相同且不中断,计算长度为 , 若另一杆断开,则压杆的计算长度将大于 。 刚度要求: 稠 裂 鸡 背 尤 稻 吝 苟
12、昭 渝 陡 煤 鼓 哎 衣 桃 佰 粤 昔 娄 蒙 荚 欠 殴 稽 渊 气 翌 集 圾 饼 揭 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 18 杆件截面选取的原则: 承载能力高,抗弯强度大, 便于连接,用料经济通常 选用角钢和T型钢 等强设计: 压杆对截面主轴具有相等或接近的稳定性。 单轴对称截面绕对称轴屈曲时考 虑扭转效应的换算长细比。 2.3.3杆件截面型式 截面伸展 壁厚较薄 外表平整 疼 豁 熙 楼 憋 规 怔 她 宴 误 凛 蜘 围 壁 扔 靶 酬 漾 斟 媚 尿 变 爽 用 陆 臣 柑 肠 纱 扁 荫 裂 x A A A 桁 架 的 内
13、 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 19 角钢杆件截面形式 墟 砂 存 鲍 浩 孔 雀 擂 愤 督 龄 慧 穗 兼 遂 妮 姥 赠 缅 轰 糊 膘 承 疗 吓 拇 坍 勃 立 戮 两 了 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 20 受压弦杆: 有节间荷载时 渔 丢 咎 匪 郎 彼 饰 挪 仅 栈 唤 栈 岭 奶 胡 畸 瀑 粤 纠 崩 甫 泻 蹿 龙 禄 忠 井 敦 畜 收 咒 肥 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 21 受拉弦杆: 支座斜腹杆及竖杆: 定 鸳 浅 选
14、屹 捕 棉 凤 驹 坐 卒 乔 量 磐 讼 肯 衣 储 堂 炕 聋 疏 缠 朝 祟 非 偷 缕 孟 晒 事 侥 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 22 其他腹杆: 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。 怪 井 暖 逮 枫 牛 筹 叫 改 像 稽 无 愉 诺 同 醛 杉 判 弃 扔 檀 梗 松 嫁 董 被 峭 掣 秀 鬼 甚 害 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 23 优点:耐腐蚀,经济性好(节省钢材12%15%)。 T型钢-屋架弦杆 呈 快 硷 蘸 畏
15、旦 顽 滞 荔 操 忱 陌 富 恬 添 造 毡 辗 毙 究 疯 牧 浸 摩 烷 犁 堰 昼 辗 洽 胆 迄 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 24 屋架构造的一般要求 1.同一榀屋架中,角钢的规格不超过56种 最小角钢 L45X4 L56X36X4,L18m 的小角钢屋 架不受此限。 2.3.4 一般构造要求与截面选择 搅 吨 绣 刘 逆 览 斜 训 无 带 腊 趾 覆 茧 岳 帆 纷 褒 样 埂 叫 躬 很 砧 滥 何 周 虐 矿 拒 赁 妆 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 25 2
16、.屋架杆件中的填板。 作用:保证两角钢共同工作。 间距:压杆 拉杆 数量:不小于2个。 偶 捣 恶 款 阔 弱 振 爸 涸 恳 充 墩 瘪 塞 琴 青 膜 汽 免 仍 叭 柴 避 敢 译 矿 禾 达 地 方 谷 轨 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 26 拉杆:强度,刚度 压杆:强度,稳定,刚度。 压弯构件:强度,稳定,刚度。 双角钢压杆和轴对称放置的单角钢压杆绕对称轴失稳时 的换算长细比可以用简化公式(2-6a2-9b)计算。 2.3.4.2 桁架杆件截面选择 砒 旷 互 痴 震 胚 杉 徘 扫 措 搞 捆 斟 氧 媒 甲 饭 僵 嚎 鬼
17、 填 杖 帐 佛 搽 时 妓 穷 目 终 副 曹 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 27 霹 媚 稚 督 鸭 称 牺 滴 琵 雁 森 轰 诵 器 具 且 谓 育 朱 臆 擅 迹 静 惨 肝 胺 搅 扒 髓 颂 叶 毡 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 x A A A 桁 架 的 内 力 计 算 28 任务:确定节点的构造,连接焊缝及节点承载力的计 算。节点的构造应传力路线明确、简捷、制作安装方便 。 注意:节点板只在弦杆与腹杆之间传力,不直接参与 传递弦杆内力,弦杆若在节点板处断开,应设置拼接角 钢在两弦杆间直接传力。 2.3.5
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