钢桁架的常用腹杆体系

2023-10-07 09:44 陕西钢结构 华邦建设

　　钢桁架的腹杆布置应使桁架受力合理、构造简单。因此要求腹杆和节点数尽量少些，斜腹杆和弦杆夹角在30度至60度。受压弦杆的节间尺寸不能太大，以免其长细比太大而整体稳定性较差。弦杆受荷载作用，其节点布置应与集中荷载作用位置相配合，以避免荷载作用在节间内使弦杆受弯。例如钢屋架中常使上弦节间划分与屋面檩条间距或大型屋面板宽度相一致。在必须节间内承受荷载时，节间尺寸不能过大，以减小弯矩值。此外，当有可能时，应尽量使较长腹杆受拉和较短腹杆受压。

　　钢桁架的常用腹杆体系有人字式、单斜式、再分式、交叉式、K式和菱形等形式。

　　一、人字式

　　人字式腹杆体系的腹杆数和节点数最少，应用较广。为了减小节间荷载对弦杆的作用或受压弦杆的节间尺寸，通常可增加部分竖杆，这些附加竖杆的受力和截面均较小。

　　二、单斜式

　　单斜式腹杆体系用于上、下弦杆都要求有较小节间尺寸的情况，一般用于跨度较大的钢桁架。其腹杆数增多且斜腹杆和竖腹杆都受到较大的内力作用，但斜腹杆的方向如图示布置时，一般可使较长的斜腹杆受拉和较短的竖腹杆受压。有时为了减小弦杆和腹杆的长度，可对上述腹杆体系增加再分腹杆而形成再分式腹杆体系。

　　三、再分式

　　再分式体系可以对上弦杆部分或对下弦杆部分再分。在钢屋架中总是对上弦杆部分再分，因为上弦杆承受屋面荷载并受压，常要求有较密的节点，而不受荷载和受拉的下弦　杆常可保持较稀的节点。再分式体系腹杆和节点数增多，但各组再分式腹杆只在其局部范围的荷载作用下受较小的内力，其截面规格常很小，故当桁架跨度和高度较大导致主要腹杆较长和截面较粗时，用再分式体系常比加密主要腹杆更节省钢材。

　　四、交叉式

　　在支撑桁架和塔架中，常采用交叉式腹杆体系，这样能较好地承受变向荷载。这类桁架中常常是交叉斜杆较长而内力较小，则交叉斜杆常按拉杆设计，其长细比≤拉杆的容许长细比即可，当其受压时则认为该杆失稳而不参与受力，因而成为该图中实线所示的单斜式腹杆体系的桁架。当荷载较大时，则交叉斜杆设计成既能受拉又能受压，这时在横向荷载作用下交叉斜杆是一根受拉另一根受压，通常假定为各受一半剪力。

　　五、K式和菱形

　　K式和菱形腹杆体系同时减小上、下弦杆和腹杆的长度，且每个节间有两根腹杆共同承受桁架剪力，适用于跨度和高度较大并且荷载较重的钢桁架。

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