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        管桁架結構的結構計算

        發布日期:2020-10-21 作者:貴州鋼結構 點擊:

        管桁架,是指用圓桿件在端部相互連接而組成的格構式結構。與傳統的開口截面(H型鋼和I字鋼)鋼桁架相比,管桁架結構截面材料繞中和軸較均勻分布,使截面同時具有良好的抗壓和抗彎扭承載能力及較大剛度。這種鋼構不用節點板,構造簡單,制作安裝方便、結構穩定性好、屋蓋剛度大。空間三角形鋼管桁架在受到豎向均布荷載作用的時候,表現出腹桿抗剪、弦桿抗彎的受力機理。弦桿軸力的主要影響因素是截面的高度,而豎面斜腹桿軸力的主要影響因素是豎面腹桿與豎直線的傾角。水平腹桿在豎向荷載作用下的受力較小,但是如果受到明顯的扭矩作用的話,必須考慮適當加大其截面尺寸。

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        管桁架結構的結構計算


        設計基本規定。貴州鋼結構立體桁架的高度可取跨度的1/12~1/16,立體拱架的拱架厚度可取跨度1/20~1/30,矢高可取跨度的1/3~1/6。弦桿(主管)與腹桿(支管)及兩腹桿(支管)之間的夾角不宜小于30°。當立體桁架跨度較大(一般認為不小于30米鋼結構)時,可考慮起拱,起拱值可取不大于立體桁架跨度的1/300(一般取1/500)。此時桿件內力變化“較小”,設計時可按不起拱計算。


        管桁架結構在恒荷載與活荷載標準作用下的Z大撓度值不宜超過短向跨度的1/250,懸挑不宜超過跨度1/125。對于設有懸掛起重設備的屋蓋結構Z大撓度不宜大于結構跨度的1/400。當僅為改善外觀要求時,Z大撓度可取恒荷載與活荷載標準作用下撓度減去起拱值。一般情況下,按強度控制面而選用的桿件不會因為種種原因的剛度要求而加大截面。


        一般計算原則。鋼結構工程管桁架結構應進行重力荷載及風荷載作用下的內力、位移計算,并應根據具體情況,對地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載等作用下的位移、內力進行計算。內力和位移可按彈性理論,采用空間桿系的有限元方法進行計算。


        對非抗震設計,作用及作用組合的效應應按現行國家標準《建筑結構荷載規范》進行計算。在桿件截面及節點設計中,應按作用基本組合的效應確定內力設計值。對抗震設計,地震組合的效應應按現行國家標準《建筑抗震設計規范》進行計算。在位移驗算中,應按作用標準組合的效應(不乘荷載分項系數)的效應確定其撓度。


        分析管桁架時,當桿件的節間長度與截面高度(或直徑)之比小于12(主管)和24(支管)時,也可假定節點為鉸接。外荷載可按靜力等效原則將節點所轄區域內的荷載集中作用在該節點上。當桿件上作用有局部荷載時,應另行考慮局部彎曲應力的影響。


        結構分析時,鋼結構公司應考慮上部空間網格結構于下部支承結構的相互影響。另外應根據結構形式、支座節點的位置、數量和構造情況以及支承結構的剛度,確定合理的邊界約束條件。支座節點的邊界約束條件,應按實際構造采用無側移或一側可側移的鉸接支座或彈性支座。


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