【结构扫盲系列.原创】上翻式桁架结构设计探讨
w2jane
w2jane Lv.2
2016年06月17日 14:47:27
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本帖最后由 w2jane 于 2016-6-17 14:50 编辑 1. 简介 常用的上翻式桁架构件为角钢,角钢桁架钢结构用量较少,具有较好的经济性,但其节点板较多,施工及安装比较麻烦。 还有一种上翻式桁架弦杆采用H型钢,腹杆采用圆钢管,上弦及下弦支撑采用角钢,此种桁架节点板较少,腹杆和弦杆可以直接通过角焊缝连接,施工起来比较方便,但用钢量较大。值得注意的还有,当靠近支座处的腹杆轴力较大时,腹杆与弦杆的连接焊缝很有可能不满足要求,此时,要通过计算确定焊缝的高度或设置节点板。

本帖最后由 w2jane 于 2016-6-17 14:50 编辑

1. 简介
常用的上翻式桁架构件为角钢,角钢桁架钢结构用量较少,具有较好的经济性,但其节点板较多,施工及安装比较麻烦。
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还有一种上翻式桁架弦杆采用H型钢,腹杆采用圆钢管,上弦及下弦支撑采用角钢,此种桁架节点板较少,腹杆和弦杆可以直接通过角焊缝连接,施工起来比较方便,但用钢量较大。值得注意的还有,当靠近支座处的腹杆轴力较大时,腹杆与弦杆的连接焊缝很有可能不满足要求,此时,要通过计算确定焊缝的高度或设置节点板。
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对于后一种桁架形式的焊缝高度,还有一点要说明,通常来说,角焊缝的高度不宜大于较薄构件厚度的1.2倍,但对于圆钢管来说,角焊缝的高度可以取到较薄钢管厚度的2.0倍。

2. 荷载取值
屋面板恒载(屋面压型钢板,檩条等)可取0.1KN/m2,活载(积灰荷载+活荷载)可取1.0KN/m2;走道板恒载(5厚花纹钢板,钢梁,支撑,栏杆等)可取1.0KN/m2,活载(走人荷载,按满铺,可不考虑斜槽节点荷载)可取2.0KN/m2。以上面荷载在计算模型里最后均转化为节点荷载作用在弦杆上。
侧面封闭时,风荷载的体型系数取1.3。因为桁架两个端部均可认为是桁架的刚性支撑,所以风荷载可以认为是上下弦杆各承担一半,然后再传递至桁架端部。

3. 计算模型
所有节点按铰接点,使用PKPM软件计算,需分别建立两个模型进行计算,一个模型计算竖向力作用下弦杆和腹杆的应力,另一个模型计算在水平力(风荷载)作用弦杆和上(下)弦支撑的应力。
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假如竖向力作用下弦杆轴力设计值为F1,水平力作用下弦杆轴力设计值为F2,那最终的弦杆轴力设计值F=F1+0.6*F20.6为风荷载组合系数。
当桁架跨度较大时(大于30m),风荷载的作用效应就会变得明显,需要认真考虑下弦杆轴力F2,并且要根据计算确定上(下)弦支撑的大小。

4. 杆件选用
上(下)弦支撑:一般选用角钢,按拉杆考虑,为平面外长细比250控制,桁架跨度较大时另外计算。
挠度:按1/400控制。
强度应力:按0.85控制。
稳定应力:按0.85控制。
上弦压杆长细比:按150控制。
下弦拉杆长细比:按250控制。
腹杆作为压杆时长细比:按200控制。
腹杆作为拉杆时长细比:按350控制。
净毛截面比:因为并没有螺丝连接,所有构件并无开孔,所以净毛截面比可取为0.95

5. 其他
钢桁架制作时,宜按跨度的1/500起拱,并按放样尺寸下料。
走道板的皮带下位置因为没有走人的需要,可以不设铺板。但在马路或人员出入上方,为安全考虑,需铺5厚花纹钢板。
一般来说,当桁架跨度较大时,加大桁架高度比加大弦杆截面更有效果和更有经济性。
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当桁架跨度大于50m时,需要考虑桁架作为一个大梁的整体稳定问题,一般认为此桁架应该归属于桥梁设计里面,而不是单单的工民建结构设计了。

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晓晓布丁
2016年06月17日 15:16:15
2楼
精神可嘉,这么好的干货分享,必须赞!
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jjp406229163
2016年06月17日 16:18:26
3楼
可以,不错的~~~~~~~~
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远行客
2016年06月17日 16:32:26
4楼
有用,顶。
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