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一、简述
1 、桁(héng)架(jià)(truss):一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构 。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力 ,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。
2、“桁”字念“héng” ,由于“桁”字较少使用,误被念为“háng ”(行),故此 ,“行架”由此得名。桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力,可以充分发挥材料的作用,节约材料 ,减轻结构重量。
3、常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架 、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架 、钢与混凝土组合桁架 。
二、理论原理
1、桁架是由一些用直杆组成的三角形框构成的几何形状不变的结构物。杆件间的结合点称为节点(或结点)。根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况,桁架可分为平面桁架和空间桁架 。屋架或桥梁等空间结构是由一系列互相平行的平面桁架所组成。
2 、若它们主要承受的是平面载荷,可简化为平面桁架来计算。组成桁架的杆件的轴线和所受外力都在同一平面上 。平面桁架可视为在一个基本的三角形框上添加杆件构成的。每添加两个杆 ,须形成一个新节点才能使结构的几何形状保持不变。
3、这种能保持几何坚固性的桁架叫作无余杆(或叫无冗杆)桁架 。如果只添加杆件而不增加节点,就不能保持桁架的几何坚固性,这种桁架叫作有余杆(或叫有冗杆)桁架。
三、结构分类
1 、从力学方面分析,桁架外形与简支梁的弯矩图相似时 ,上下弦杆的轴力分布均匀,腹杆轴力小,用料最省;从材料与制造方面分析 ,木桁架做成三角形,钢桁架采用梯形或平行弦形,钢筋混凝土与预应力混凝土桁架为多边形或梯形为宜。
2、桁架的高度与跨度之比 ,通常,立体桁架为1/12~1/16,立体拱架为1/20~1/30 ,张拉立体拱架为1/30~1/50,在设计手册和规范中均有具体规定 。
3、桁架的使用范围很广,在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途 、材料和支承方式、施工条件 ,其最佳形式的选择原则是在满足使用要求前提下,力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。
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