(整理)大跨建筑桁架結(jié)構(gòu)形式與建筑造型實(shí)例分析.

1、精品文檔大跨建筑桁架結(jié)構(gòu)形式與建筑造型實(shí)例分析趙駿（山東建筑大學(xué)，建筑城規(guī)學(xué)院，2009051071）摘要：桁架是指由直桿在桿端相互連接而組成的以抗彎為主的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件 大多只承受軸向力，材料性能發(fā)揮較好，特別適用于跨度或高度較大的結(jié)構(gòu)。桁架主要用 于空間桁架（網(wǎng)架和塔架）、平面桁架（屋架、吊車桁架、水工結(jié)構(gòu)中的鋼棧橋、鋼桁架 引橋、鋼閘門中的桁架等）。鋼木桁架為采用鋼材作下弦的桁架，鋼木桁架能消除木材缺 陷（木節(jié)、裂縫及斜紋）對(duì)桁架受拉下弦及其連接的不利影響，提高桁架的安全可靠程度和 剛度。關(guān)鍵詞：大跨建筑，桁架結(jié)構(gòu)，造型實(shí)例1引子在科技發(fā)達(dá)的社會(huì)對(duì)于建筑的要求越 來越高，大跨度

2、的建筑層出不窮這就需要 更好的技術(shù)，本文介紹建筑桁架結(jié)構(gòu)中的 幾個(gè)類型，如；剛桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及內(nèi)力 分析，木桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，以及桁架 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)；擴(kuò)大了粱 式結(jié)構(gòu)的適用跨度，桁架可用各種材料制 造，如鋼筋混凝土、鋼材、木材均可。用 于房屋上的桁架常稱屋架，桁架型式的選 擇一般與建筑物的使用要求，跨度和荷載 大小，以及材料供應(yīng)和施工技術(shù)水平等因 素有關(guān)。選擇桁架型式的一般原則是適用 經(jīng)濟(jì)美觀和制造簡單。桁架可用木材、鋼 材、鋼筋混凝土等材料制造，由于每種材 料的力學(xué)性能各不相同，所以不同材料制 造的屋架，其型式也各不一樣。這種屋架 型式適用于木屋架。桁架是由桿件組成的精品文檔

3、格構(gòu)體系，其節(jié)點(diǎn)一般假定為錢結(jié)點(diǎn)，當(dāng) 荷載作用在結(jié)點(diǎn)上時(shí)，桁架的桿件內(nèi)力與桁架的外形有著密切的關(guān)系。平行弦桁架 的桿件內(nèi)力是不均勻的，弦桿內(nèi)力是兩端 小而向中間逐漸增大，腹桿內(nèi)力是兩端大 而向中間逐漸減小。桁架的外形及腹桿形 式；三角形屋架，人字式腹桿，豪式腹桿, 梯形屋架，再分式腹桿，平行弦屋架交叉 式腹桿。本文還介紹了關(guān)于桁架選用及屋 架結(jié)構(gòu)的選型。2桁架結(jié)構(gòu)的基本概念桁架結(jié)構(gòu)中的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu) 化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共I I 1 | I t I t I/餐桿 /餐桿 /里桿7市/%/團(tuán)相品文檔精品文檔建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋

4、結(jié)構(gòu)，桁架通常也被稱作屋架。2.1 桁架的歷史演變只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的等直桿的理想鉸結(jié)體系稱桁架結(jié)構(gòu)。它是由一些桿軸交于一點(diǎn)的工程結(jié)構(gòu)抽象簡化而成的。桁架在建造木橋和屋架上最先見諸實(shí)用。古羅馬人用桁架修建橫跨多瑙河的特雷江橋的上部結(jié)構(gòu)（發(fā)現(xiàn)于羅馬的浮雕中），文藝復(fù)興時(shí)期，意大利建筑師（拔拉雕）也開始采用木桁架建橋出現(xiàn)朗式、湯式、豪式桁架。英國最早的金屬桁架是在1845 年建成的，適合湯式木桁架相似的格構(gòu)桁架，第二年又采用了三角形的華倫式桁架。2.2 桁架種類根 據(jù) 桁架 的外 形分 為：平 行 弦桁 架（便于布置雙層結(jié)構(gòu)；利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，但桿力分布不夠均勻）、折弦桁架（如拋物線形桁架梁，外形同均

5、布荷載下簡支梁的彎矩圖，桿力分布均勻，材料使用經(jīng)濟(jì)，構(gòu)造較復(fù)雜）、三角形桁架（桿力分布更不均勻，構(gòu)造布置困難，但斜面符合屋頂排水需要）。以桁架幾何組成方式分：簡單桁架（由一個(gè)基本鉸結(jié)三角形依次增加二元體組成）、聯(lián)合桁架（由幾個(gè)簡單桁架按幾何不變體系的簡單組成規(guī)則聯(lián)合組成）、復(fù)雜桁架（不同于前兩種的其它靜定桁架）。按所受水平推力分：無推力的梁式桁架（與相應(yīng)的實(shí)梁結(jié)構(gòu)比較，掏空率大，上下弦桿抗彎，腹桿主要抗剪，受力合理，用材經(jīng)濟(jì)）、有推力的拱式桁架（拱圈與拱上結(jié)構(gòu)聯(lián)為一體整體性好，便于施工，跨越能力強(qiáng)，節(jié)省鋼材料）。2.3 桁架內(nèi)力特征受力特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)內(nèi)力只有軸力，而沒有彎矩和剪力。這一受力特性反映

6、了實(shí)）際結(jié)構(gòu)的主要因素，軸力稱桁架的主內(nèi)力。實(shí)際結(jié)構(gòu)（如鋼筋混凝土屋架，鉚（栓）接或焊接的鋼桁架橋）中由于結(jié)點(diǎn)的非理想鉸結(jié)等原因，還同時(shí)存在微小的彎矩和剪力，對(duì)軸力也有很小的影響（因結(jié)點(diǎn)剛性和桁架桿橫截面積與慣性矩比值的大小而異，一般減小 5%-0.1%）,稱為次內(nèi)力?？紤]桁架各結(jié)點(diǎn)的平衡，結(jié)點(diǎn)承受匯交力系作用，逐次建立各結(jié)點(diǎn)的投影平衡方程，可求出所有的未知桿力，這種方法稱結(jié)點(diǎn)法，最適用于簡單桁架。求解時(shí)宜根據(jù)組成特點(diǎn)先判定零桿，并盡可能避免解聯(lián)立方程。有時(shí)只需求少數(shù)桿件內(nèi)力或者對(duì)于聯(lián)合桁架和復(fù)雜桁架，結(jié)點(diǎn)法無法奏效時(shí)，需用截面法。有選擇地截?cái)鄺U件（一般不超過三桿）以桁架的局部為平衡對(duì)象，由平

7、衡方程即可求得所需桿件軸力。對(duì)于某些桁架（如K 式桁架），聯(lián)合應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法和截面法更有效。對(duì)于桿件很多的復(fù)雜桁架或空間桁架，最好的選擇應(yīng)是計(jì)算機(jī)方法。2.4 主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對(duì)上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。由于水平方向的拉、壓內(nèi)力實(shí)現(xiàn)了自身平衡，整個(gè)結(jié)構(gòu)不對(duì)支座產(chǎn)生水平推力。結(jié)構(gòu)布置靈活，應(yīng)用范圍非常廣。桁架梁和實(shí)腹梁（即我們一般所見的梁)相比，在抗彎方面，由 于將受拉與受壓的截面集中布置在上下兩 端，增大了內(nèi)力臂，使得以同樣的材料用 量，實(shí)現(xiàn)了更大的抗彎強(qiáng)度。在抗剪方面, 通過合理布置腹桿，能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f 給支座。這樣無論是抗彎還是

8、抗剪，桁架 結(jié)構(gòu)都能夠使材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，從 而適用于各種跨度的建筑屋蓋結(jié)構(gòu)。更重 要的意義還在于，它將橫彎作用下的實(shí)腹 梁內(nèi)部復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為桁架桿件內(nèi) 簡單的拉壓應(yīng)力狀態(tài)，使我們能夠直觀地 了解力的分布和傳遞，便于結(jié)構(gòu)的變化和 組合。3.1 按材料分類按材料分類可分為木屋架、鋼屋架、 鋼木組合屋架、輕型鋼屋架、混凝土屋 架、鋼筋混凝土屋架、鋼筋混凝土鋼組 八層姐箋一 口，土。3.1.1 木屋架2.5 桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)(1)擴(kuò)大了粱式結(jié)構(gòu)的適用跨度。(2)桁架可用各種材料制造，如鋼筋混凝土、鋼材、木材均可。(3)桁架是由桿件組成的，桁架體型可以 多樣化。如平行弦桁架、三角形桁架、 梯形

9、桁架、弧形桁架等型式。(4)施工方便，桁架可以整體制造吊裝，也可以在施工現(xiàn)場高空進(jìn)行桿件拼裝。3結(jié)構(gòu)的形式及選型布置用于房屋上的桁架常稱屋架，桁架型 式的選擇一般與建筑物的使用要求，跨度 和荷載大小，以及材料供應(yīng)和施工技術(shù)水 平等因素有關(guān)。選擇桁架型式的一般原則 是適用經(jīng)濟(jì)美觀和制造簡單。桁架可用木 材、鋼材、鋼筋混凝土等材料制造，由于 每種材料的力學(xué)性能各不相同，所以不同 材料制造的屋架，其型式也各不一樣。(1)屋架的節(jié)間大小均勻，屋架的桿件 內(nèi)力不致突變太大。因?yàn)槟静膹?qiáng)度較低， 這對(duì)采用木材作桿件提供有利條件。(2)木屋架的結(jié)點(diǎn)采用齒聯(lián)結(jié)。這種 屋架結(jié)點(diǎn)上相交的桿件不多，為齒聯(lián)結(jié)提 供可能

10、性。豪式木屋架的適用跨度為 921米，最經(jīng)濟(jì)跨度為915米；豪式木屋架的節(jié)間數(shù) 目主要考慮節(jié)間長度要適中，如節(jié)間長度 太長，則桿件長度太長，受力不利；如節(jié) 間長度太短，則節(jié)點(diǎn)太多，制造麻煩。一般應(yīng)控制節(jié)間長度在 1.52.5米之間。所 以設(shè)計(jì)上常常是：跨度 69米時(shí)，采用四 精品文檔節(jié)間；跨度912米時(shí)，采用六節(jié)間；跨 度1215米時(shí)，采用八節(jié)間。3.1.2鋼屋架(1)因鋼材是一種柔性材料，雖然強(qiáng)度高，但抗彎性能差，而屋架上弦是壓彎構(gòu) 件，為了適應(yīng)鋼材這個(gè)弱點(diǎn)，把上弦分成 左右兩個(gè)小桁架，小桁架內(nèi)的桿件長度就 變得較短，由此來能適應(yīng)鋼材柔性的特點(diǎn)。(2)這種屋架型式的下弦中段雖然長，但因下弦內(nèi)

11、力是受拉，鋼材抗拉最適宜，所以，這段桿件雖長但無害處。鋼木組合屋架中的上弦為木結(jié)構(gòu)、下弦為鋼拉桿。形式有豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架和下折式屋架?？缍仍?15 米以上時(shí)，因考慮豎腹桿的拉力太大而采 用鋼-木組合豪式屋架3.1.3鋼筋混凝土屋架鋼筋混凝土的各種受力強(qiáng)度都較高， 是制造屋架的理想材料，利用它制造屋架 無特殊要求，故屋架無固定型式。只要受 力合理，節(jié)省材料，構(gòu)造簡單，施工方便 就可以。鋼筋混凝土屋架設(shè)計(jì)時(shí)，為了結(jié) 點(diǎn)構(gòu)造簡單，要求每個(gè)結(jié)點(diǎn)上相交的桿件 數(shù)目不多于五根，而且腹桿與弦桿的交角 不小于30 ° 。1.1.4 輕型鋼屋架輕型鋼屋架常見的有圓鋼輕型鋼屋架， 小角鋼輕

12、型鋼屋架和薄壁型鋼屋架。輕型 鋼屋架主要有三角形屋架、三校拱屋架和 梭形屋架等三種，其中最常用的是三角形 屋架。三角形屋架和三錢拱屋架的屋面坡 度較大，通常取1/21/3。輕型鋼屋架適用于跨度w 18m,柱距46m,設(shè)置有起重 量w 5t的中、輕級(jí)工作制橋式吊車的工業(yè) 建筑和K夸度0 18m的民用房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)。其受力特點(diǎn)為：常用的三角形輕型鋼 屋架為芬克式，其特點(diǎn)為長桿受拉，短桿 受壓，結(jié)構(gòu)受力比較合理，制作亦方便， 可以分為兩個(gè)運(yùn)輸單元。三錢拱屋架由兩 根斜梁和一根拉桿組成，斜梁有平面桁架 式和空間桁架式兩種，拉桿可用圓鋼或角 鋼，這種屋架的特點(diǎn)是桿件受力合理，斜 梁腹桿短，取材方便，經(jīng)濟(jì)

13、效果好。梭形 屋架有平面桁架式和空間桁架式兩種，適 用于跨度為 915m,間距為34.2m的屋 蓋體系。屋架白高跨比為 1/91/12。1.1.5 鋼筋混凝土鋼組合屋架屋架在荷或作用下上弦主要承受壓力， 有時(shí)還承受彎矩，下弦承受拉力。為了合 理地發(fā)揮材料的作用，屋架的上弦和受壓腹桿可采用鋼筋混凝土桿件，下弦及受拉 腹桿可采用鋼拉桿，這種屋架稱為鋼筋混 凝-鋼組合屋架。組合屋架的自重輕，節(jié)省材料，常用跨度為 918米。常用的組 合屋架有折線形屋架，下?lián)问轿褰切挝菁?以及三錢、兩錢屋架等。三校屋架受力明 確，桿件短，施工用地小。兩錢屋架桿件 少，構(gòu)造簡單。下?lián)问轿褰切挝菁艿奶攸c(diǎn) 是重心低，因下?lián)味?/p>

14、改善了屋架的受力性 能，使內(nèi)力分布比較均勻，但影響了房屋 的凈空，增加了柱子的高度。組合屋架已 大量采用，由于制造簡單、施工占地小、 自重輕，不需要重型起重設(shè)備，因此特別 適于山區(qū)中、小型建筑。3.2 按形狀分類3.2.1 屋架形式主要形式有三角形屋架、梯形屋架、矩形屋架等。三角形 H/L=1/41/6坡度大； 梯形屋架上弦坡度為1/81/12時(shí)， H/L=1/61/10 ;矩形屋架不宜用于大跨度 建筑中，一般常用于托架或支撐系統(tǒng)中。主要形式有三角形屋架、三角拱屋架 和梭形屋架等。三角形屋架和三校拱最常 用，斜坡屋面。跨度 L=18m時(shí)，屋面坡度 通常取1/21/3 ;梭形屋架坡度通常取 1/

15、121/8。梭形桁架跨度約 15m上 弦是角鋼，下弦、腹桿是鋼筋?？缍?L為 1524m,預(yù)應(yīng)力混凝土桁架 L為1836m 或更大時(shí)，梯形屋架：上弦為直線，屋面 薄度為1/101/12 ,適用于卷材防水屋面； 折線形：外形較合理，結(jié)構(gòu)自重較輕，屋 面薄度為1/31/4 ,適用于非卷材防水屋 面；折線形屋架：屋面坡度平緩，適用于 卷材防水屋面；拱形：拱形屋架矢高比一 般為1/61/8 ;無斜腹桿：上弦一般為拋 物線拱。常見的有折線形屋架、三錢屋架、兩 錢屋架。折線形屋架：上弦及受壓腹桿為 鋼筋混凝土，下弦及受拉腹桿為角鋼，適 用于跨度1218m,屋面坡度為1/4;兩校 或三校組合屋架：上弦為鋼筋

16、混凝土或預(yù) 應(yīng)力混凝土構(gòu)件，下弦為型鋼或鋼筋；橋 式屋架：將屋面板與屋架合二為一的結(jié)構(gòu) 體系。屋架的上弦為鋼筋混凝土屋面板， 下弦和腹桿可為鋼筋，或型鋼。3.2.2 屋架的基本尺寸和適應(yīng)范圍屋架的跨度，一般以3米為模數(shù)。無論哪一種型式或哪一種材料的屋架，弦件 通常都設(shè)計(jì)成等截面，以便于設(shè)計(jì)和施工， 所以確定屋架的形式時(shí)，應(yīng)盡量使弦桿沿 全長的內(nèi)力分布基本均勻。如果各節(jié)間的 內(nèi)力相差太大，容易造成材料的浪費(fèi)。例 如：采用木材三角屋架時(shí)，因圓木的頭徑 與尾徑大小不相同，為使弦桿的截面大小 與內(nèi)力大小相適應(yīng)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將圓木頭徑 放在屋架的端部，尾徑放在屋架的中部。1、三角形屋架精品文檔精品文檔三角形

17、屋架使建筑物屋蓋形成坡屋頂， 造型美觀，而且，三角形屋架的上弦坡度 較陡，有利于屋面排水。當(dāng)屋面采用瓦類 材料，如粘土瓦、石棉瓦、水泥平瓦、預(yù) 應(yīng)力瓦等時(shí)，排水坡度一般為i =1/21/3 ,屋架的高跨比一般為 h/L = 1/41/6 。2、梯形屋架梯形屋架形成的屋蓋具有較大的空間， 便于管道的通過和人的通行，故劇院屋蓋 常采用它，梯形屋架的端部高度一般為 1.82.1米，隨屋架的跨度而定。屋架節(jié) 間長度上弦為 3米，下弦為6米。屋架上 弦坡度一般為i =1/12,屋架的高跨比一般 為1/61/8 。梯形屋架可采用鋼筋混換土 或鋼材制造。鋼筋混凝土梯形屋架的桿件 一般采用矩形截面，寬度一般為

18、2024厘米。非預(yù)應(yīng)力屋架的適用跨度為1824米;預(yù)應(yīng)力屋架的適用跨度為1836米或更大。梯形鋼屋架用鋼量比鋼筋混凝土用鋼量多， 但它的桿件截面小，重量輕，一般用于跨 度36米以上。目前我國的梯形鋼屋架跨度 已達(dá)72米，可采用再分式腹桿以減少上弦 的節(jié)間距離來避免上弦過度受彎。3、折線形屋架弧形屋架上弦呈曲線弧形，但為了制 作方便，常為折線形。折線形屋架的上弦 坡度曲折較多，為了便于鋪設(shè)大型屋面板， 常在弦桿端部上加短立柱撐高來改變屋面 的坡度折線形屋架多用鋼筋混凝土制造。 適用跨度為1824米；下弦為預(yù)應(yīng)力時(shí)為 1836米。折線形屋架的高跨比一般為 1/6 1/8 。此屋架的優(yōu)點(diǎn)是腹桿長短和

19、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造統(tǒng)一，制作方便。平行弦屋架在荷載作用 下，桿件內(nèi)力分布很不均勻，所以桿件斷 面尺寸應(yīng)相應(yīng)地變化。但是為了制作方便 又不致造成很大的浪費(fèi)，桿件的截面尺寸 力求統(tǒng)一；平行弦屋架不宜用于桿件內(nèi)力 相差懸殊的大跨度建筑中。3.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型與布置3.3.1 屋架選型的一般原則屋架的選型必須綜合考慮建筑的使用 要求、跨度和荷載的大小、以及材料供應(yīng)， 施工條件等出素，并進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì) 分析。1 .建筑跨度在36米以上時(shí)宜選用鋼屋 架，但在有彳！蝕介質(zhì) （如酸、堿性物質(zhì)）的 廠房中則不宜采用鋼結(jié)構(gòu)。2 .為節(jié)約鋼材，跨度在 36米以下時(shí)宜 選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架。跨度在18至24米之間，又

20、無預(yù)應(yīng)力條件時(shí)，亦可選用 普通鋼筋混凝土屋架，但在有振動(dòng)、侵蝕 性介質(zhì)或高溫車間，最好選用預(yù)應(yīng)力鋼筋精品文檔混凝土屋架，因?yàn)橄孪沂┘宇A(yù)應(yīng)力后，可以提高結(jié)構(gòu)的抗裂性，防止鋼筋受腐蝕。3 . 建筑跨度在18 米以下時(shí)，可選用鋼筋混凝土鋼組合層架。這種屋架技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好，也不需要較大的起重設(shè)備。由于它的下弦剛度較差，不宜用于振動(dòng)較大 （ 如吊車起重量超過10 噸 ） 的廠房。4房屋內(nèi)部以及所在地區(qū)的相對(duì)濕度大于 75，通風(fēng)不良者，或具有侵蝕性質(zhì)介質(zhì)的建筑，則不宜選用木屋架和鋼屋架。3.3.2 確定桁架形式的原則1. 滿足使用要求。三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮，坡度一般在1/31/2 ;梯

21、形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，坡度一般在1/21/8。2. 受力合理。弦桿：使各節(jié)間弦桿的內(nèi)力相差不太大，簡支屋架外形與均布荷載下的拋物線形彎矩圖接近時(shí)，各處弦桿內(nèi)力才比較接近。腹桿：應(yīng)使長桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)量宜少，腹桿總長度也應(yīng)較小。單向斜桿式：斜腹桿受拉、豎腹桿受壓合理，斜腹桿受壓、豎腹桿受拉不合理。再分式腹桿：減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避免節(jié)間的附加彎矩也減少了上弦桿在屋架平面內(nèi)的長細(xì)比。交叉式腹桿：主要用于可能從不同方向受力的支撐體系。3. 制造簡單及運(yùn)輸與安裝方便。桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)少，桿件尺寸劃一及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式劃一。平行弦桁架最容易符合上述要求。4. 綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好。

22、三角形屋架下弦下沉，弦桿交角增大，方便制造，屋架重心降低，提高了穩(wěn)定性。可有效降低屋架對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的推力。4.3.3 屋架結(jié)構(gòu)的選型屋架結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)考慮用途、造型、屋面防水、屋架的跨度、結(jié)構(gòu)材料、施工技術(shù)等進(jìn)行選型。大中跨度廣泛使用受力拋物線形屋架（折線形）、梯形；中小跨度適用三角形；托架或荷載特殊時(shí)使用矩形。防水構(gòu)造排水坡度屋蓋的建筑造型中，瓦類用三角形、陡坡梯形；卷材防水、金屬薄板防水用拱形、折線形、緩坡梯形。材料的耐久性及使用環(huán)境，濕度較大、通風(fēng)不良或侵蝕性介質(zhì)的工業(yè)廠房，不宜選用木屋架和鋼屋架，宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架?？缍刃∮?8m宜適用鋼筋混凝土鋼組合屋架、木屋架；小于36m 宜適用預(yù)

23、應(yīng)力混凝土屋架；大于36m 宜適用鋼屋架。3.3.4 屋架結(jié)構(gòu)的布置主要考慮建筑外觀造型以及建筑使用功能方面的要求?？缍纫话阋? 為模數(shù)，間距等間距排列，同時(shí)即為屋面板或檁條、吊頂龍骨的跨度。6nl 7.5m、9nl 12m等。平面屋架結(jié)構(gòu)，平面內(nèi)受力性能好，但平面外的剛度很小，需要設(shè)置支撐。如果不設(shè)支撐，可采用立體桁架。立體桁架截面形式有：矩形、正三角形、倒三角形。3.4 屋架的支撐3.4.1 屋架的支撐作用保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性，幾何可變體系屋架側(cè)傾、幾何不變體系屋架穩(wěn)定。保證屋蓋的剛度和空間整體性，橫向水平支撐是一個(gè)水平放置（ 或接近水平放置） 的桁架，支座是柱或垂直支撐；縱向水平支撐

24、： 提高屋平面內(nèi)（橫向）抗彎剛度，使框架 協(xié)同工作，形成空間整體性，減少橫向水 平荷載作用下的變形。為弦桿提供適當(dāng)?shù)?側(cè)向支承點(diǎn)，支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向 支承點(diǎn)，減小弦桿在屋架平面外的計(jì)算長 度，保證受壓上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定，并使受 拉下弦保持足夠的側(cè)向剛度。承擔(dān)并傳遞 水平荷載，如傳遞風(fēng)荷載、懸掛吊車水平 荷載和地震荷載。保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定 與方便。3.4.2 屋架支撐的布置上弦橫向水平支撐布置原則：在有楝條 或只采用大型屋面板的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋 架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時(shí)，天 窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐，設(shè)置在 房屋的兩端，一般設(shè)在第一個(gè)柱間或設(shè)在 第二個(gè)柱間，間距L0W 60mo

25、下弦橫向水平支撐布置原則：當(dāng)跨度L>18m；設(shè)有懸掛式吊車起重量大于5噸；廠房內(nèi)設(shè)有較大的振動(dòng)設(shè)備，與上弦橫向 水平支撐布置在同一柱間?？v向水平支撐布置原則：廠房內(nèi)設(shè)有 托架，或有較大噸位的重級(jí)、中級(jí)工作制 的橋式吊車；或有壁行吊車，或有鍛錘等 大型振動(dòng)設(shè)備；以及當(dāng)房屋較高，跨度較 大，空間剛度要求高時(shí)。垂直支撐布置原則：所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。梯形屋架在跨度LW30m,三角形屋架在跨度 L w 24m時(shí)，僅在跨度中 央設(shè)置一道。當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時(shí)宜在 跨度1/3附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道。梯形屋架不分跨度大小，其兩端還應(yīng)各設(shè)置一道，當(dāng)有托架時(shí)則由托架代替。垂直 支撐與上、下弦橫向

26、水平支撐布置在同一 柱間。4桁架結(jié)構(gòu)造型實(shí)例4.1 九江長江大橋九江長江大橋，為鋼桁架橋，鐵路橋長7675m公路橋長4460m,江中有橋墩 10個(gè)，共架設(shè)11孔鋼梁，最大跨度 216m,最小跨度126m。整個(gè)大橋設(shè)計(jì)新穎，造型優(yōu)美，工藝獨(dú)特，雄偉壯觀。大橋鐵路引橋采用的無硝無枕預(yù)應(yīng)力箱形梁，在我國建橋史上還是第一次。主河槽216m寬的大跨度，居全國橋梁之首。我國第一次試驗(yàn)的15鎰根氮新鋼種在這座橋上首先使用。這座橋使用的鋼材、水泥、木材等建筑材料， 均創(chuàng)造了我國建橋史上的最高紀(jì)錄。九江大橋墩頂?shù)交A(chǔ)最低底面，相距64米，相當(dāng)于一座22層高的樓房。從鋼梁拱頂?shù)交?礎(chǔ)最低底面，高達(dá) 132m,相當(dāng)于一座45層 的高樓。4.2 國家大劇院國家大劇院殼體外形是半個(gè)超級(jí)橢球143.64m,高度為 46.285m