桁架計算方法

發(fā)布日期：2012-12-13 　瀏覽：1844

房屋建筑用的桁架，一般僅進行靜力計算；對于風力、地震力、運行的車輛和運轉的機械等動荷載，則化為乘以動力系數(shù)的等效靜荷載進行計算；特殊重大的承受動荷載的桁架，如大跨度橋梁和飛機機翼等，則需按動荷載進步履力分析（見荷載）。
　　支撐系統(tǒng)有上弦支撐、下弦支撐、垂直支撐和桁架租賃共同組成空間穩(wěn)定體系。桁架的高度與跨度之比，通常采用1/6～1/12,在設計手冊和規(guī)范中均有具體規(guī)定。計算次應力需考慮桿件軸向變形，可用超靜定結構的方法或有限元法求解。
　　平面桁架一般按理想的鉸接桁架進行計算，即假設荷載施加在桁架節(jié)點上（如果荷載施加在節(jié)間時，可按簡支梁換算為節(jié)點荷載），并和桁架的全部桿件均在同一平面內，桿件的重心軸在一直線上，節(jié)點為可自由動彈的鉸接點。
　　工程用的桁架節(jié)點，一般是具有一定剛性的節(jié)點而不是理想的鉸接節(jié)點，由于節(jié)點剛性的影響而出現(xiàn)的桿件彎曲應力和軸向應力稱為次應力。
　　從力學方面分析，桁架租賃外形與簡支梁的彎矩圖相似時，上下弦桿的軸力分布均勻，腹桿軸力小，用料最省；從材料與制造方面分析，木桁架做成三角形，鋼桁架采用梯形或平行弦形，鋼筋混凝土與預應力混凝土桁架為多邊形或梯形為宜。
　　根據(jù)桁架桿件所用的材料和計算所得出的內力，選擇合適的截面應能保證桁架租賃的整體剛度和穩(wěn)定性以及各桿件的強度和局部穩(wěn)定，以滿意使用要求。桁架的使用范圍很廣，在選擇桁架形式時應綜合考慮桁架的用途、材料和支承方式、施工條件，其最佳形式的選擇原則是在滿意使用要求前提下，力求制造和安裝所用的材料和勞動量為最小。桁架的整體剛度以控制桁架的最大豎向撓度不超過容許撓度來保證；平面桁架的平面外剛度較差，必須依靠支撐體系保證。
　　空間桁架由若干個平面桁架所組成，可將荷載分解成與桁架租賃同一平面的分力按平面桁架進行計算，或按空間鉸接桿系用有限元法計算。理想狀態(tài)下的靜定桁架，可以將桿件軸力作為未知量，按靜力學的數(shù)解法或圖解法求出已知荷載下桿件的軸向拉力或壓力（見桿系結構的靜力分析）。