桁架桥
1、桁架桥是桥梁的一种形式。
2、桁架桥一般多见于铁路和高速公路;分为上弦受力和下弦受力两种。
3、桁架由上弦、下弦、腹杆组成;腹杆的形式又分为斜腹杆、直腹杆;由于杆件本身长细比较大,虽然杆件之间的连接可能是“固接”,但是实际杆端弯矩一般都很小,因此,设计分析时可以简化为“铰接”。简化计算时,杆件都是“二力杆”,承受压力或者拉力。
4、由于桥梁跨度都较大,而单榀的桁架“平面外”的刚度比较弱,因此,“平面外”需要设置支撑。设计桥梁时,“平面外”一般也是设计成桁架形式,这样,桥梁就形成双向都有很好刚度的整体。
5、有些桥梁桥面设置在上弦,因此力主要通过上弦传递;也有的桥面设置在下弦,由于平面外刚度的要求,上弦之间仍需要连接以减少上弦平面外计算长度。
6、桁架的弦杆在跨中部分受力比较大,向支座方向逐步减小;而腹杆的受力主要在支座附件大,在跨中部分腹杆的受力比较小,甚至有理论上的“零杆”。
设计要求
足够强度—不发生断裂或塑性变形;足够刚性—不发生过大的弹性变形;足够稳定性—不发生因平衡形式的突然转变而导致坍塌;良好的动力学特性—抗震、抗风性。
桁架的设计要求: 要有符合要求的杆件;要有良好的连接件,包括铆钉、销钉及焊缝的连接。这些就涉及到桁架的类型、杆件的尺寸和材料,但首先是静力学分析。
形式选择
一些参考值如:每平米造价,构件重量,跨度,结构形式,檐高等,以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据。国家规范和技术文件都并没有重钢一说,很多建筑都是轻、重钢都有。为区别轻型房屋钢结构,也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广,可以包含各种钢结构,不管荷载大小,甚至包括轻型钢结构的许多内容,轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻”的特点而规定了一些更具体的内容,而且范围只局限在单层门式刚架。由此可见,轻钢与重钢之分不在结构本身的轻重,而在所承受的围护材料的轻重,而在结构设计概念上还是一致的。
内力特征
受力特点是结构内力只有轴力,而没有弯矩和剪力。这一受力特性反映了实际结构的主要因素,轴力称桁架的主内力。实际结构(如钢筋混凝土屋架,铆(栓)接或焊接的钢桁架桥)中由于结点的非理想铰结等原因,还同时存在微小的弯矩和剪力(理想铰接没有),对轴力也有很小的影响(因结点刚性和桁架杆横截面积与惯性矩比值的大小而异,一般减小5%~0.1%),称为次内力。
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