建筑结构选型第二章桁架(屋架)结构.pptVIP

2.5 张弦结构 张弦结构是由上弦刚性压弯构件(或结构)与下弦柔性索组合,通过合理布置撑杆而形成的自平衡受力体系。张弦结构的上弦刚性构件可以是梁、拱、立体桁架、网壳等多种形式。柔性下弦是引入预应力的柔索，包括拉索、小直径圆钢拉杆、大直径钢棒等多种形式。 1.张弦结构的特点 承载能力高 结构刚度大 结构稳定性强 支座推力小 建筑造型适应性强 制作、运输、施工方便 2.张弦结构的形式 张弦梁结构按受力特点可以分为平面张弦梁结构和空间张弦梁结构。 （1）平面张弦梁结构是指其结构构件位于同一平面内，且以平面内受力为主的张弦梁结构。平面张弦梁结构根据上弦构件的形状可以分为三种基本形式：直线型张弦梁、拱形张弦梁、人字型张弦梁结构。 直梁型张弦梁结构主要用于楼板结构和小坡度屋面结构，拱形张弦梁结构充分发挥了上弦拱得受力优势适用于大跨度的屋盖结构，人字型张弦梁结构适用于跨度较小的双坡屋盖结构。 2.张弦结构的形式 （2）空间张弦梁结构是以平面张弦梁结构为基本组成单元，通过不同形式的空间布置所形成的张弦梁结构。空间张弦梁结构主要有单向张弦梁结构、双向张弦梁结构、多向张弦梁结构、辐射式张弦梁结构。 2.张弦结构的形式 单向张弦梁结构由于设置了纵向支撑索形成的空间受力体系，保证了平面外的稳定性，适用于矩形平面的屋盖结构。双向张弦梁结构由于交叉平面张弦梁相互提供弹性支撑，形成了纵横向的空间受力体系，该结构适用于矩形、圆形、椭圆形等多种平面屋盖结构。多向张弦梁结构是平面张弦梁结构沿多个方向交叉布置而成的空间受力体系，该结构形式适用于圆形和多边形平面的屋盖结构。辐射式张弦梁结构是由中央按辐射状放置上弦梁，梁下设置撑杆用环向索而连接形成的空间受力体系，适用于圆形平面或椭圆形平面的屋盖结构。 3.张弦结构的受力性能 （1）张弦结构的形态定义 （2）张弦结构的预应力特性 （3）平面外稳定及纵向受力 （4）张弦结构的抗风作用 4.张弦结构的选型 （1）上弦刚性受压构件 （2）张弦结构上弦矢高和下弦垂度 （3）撑杆数量 5.张弦结构的实例 （1）上海世博会主题馆 （2）上海浦东国际机场 （3）哈尔滨国际会议展览体育中心主馆 2.主次桁架结构 主次桁架结构体系是由平面桁架组成的一种特殊形式的空间桁架结构。武汉水利电力学院体育馆即为其中的一例。它是以建筑屋盖中部气楼提供的建筑空间，布置两榀跨度为42m的主桁架，辅以跨度为18m和12m的小型桁架即所谓的次桁架。次桁架支撑于主桁架上，形成主次桁架组成的屋架系统。 3.悬挑桁架形式 4.悬挂桁架形式 * 梯形桁架 屋架结构的支撑 包括设置在屋架之间的垂直支撑、水平系杆以及设置在上下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 垂直支撑和水平系杆是为了保证侧向稳定性。 上弦横向支撑为了增强屋盖的整体性和屋架上弦的侧向稳定性。 下弦纵向水平支撑是为了增强屋盖的空间刚度，增强排架的空间工作性能。 2.3 屋架结构的选型及布置 内容 * 2.4 立体桁架 平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能，但其在平面外的刚度很小。为保证结构的整体性，必须要设置各类支撑。支撑结构的布置要消耗很多材料，且常常以长细比等构造要求控制，材料强度得不到充分发挥。采用立体桁架可以避免上述缺点。立体桁架的截面形式有矩形、正三角形、倒角形。 * 2.4 立体桁架 * 2.4 立体桁架 * 2.4 立体桁架 当跨度较大时，因上弦压力较大，截面大，可把上弦一分为二，构成倒三角形立体桁架。 立体桁架由于具有较大的平面外刚度，有利于吊装和使用， 节省用于支撑的钢材，因而具有较大的优越性。但三角形截面的立体桁架杆长计算繁琐，杆件的空间角度非整数，节点构造复杂，焊缝要求高，制作复杂。 * 2.6 桁架结构的其他应用形式 1.刚接桁架结构（无斜腹杆屋架）：无斜腹杆屋架的特点是没有斜腹杆，结构造型简单，便于制作。这种屋架的综合技术经济指标较好。但对于无斜腹杆屋架，没有斜腹杆，仅有竖腹杆。这时若再把桁架节点简化为铰节点，则整个结构就成为一个几何可变的机构，所以必须采用刚节点的桁架，可按多次超静定结构计算，也可按拱结构计算，按拱结构计算时，上弦为拱，下弦为拱的拉杆。 * 无斜腹杆屋架 * 第二章 桁架结构 第一节 桁架结构的受力特点 第二节 屋架结构的