多邊形桁架
也稱折線形桁架。上弦節(jié)點(diǎn)位于二次拋物線上,如上弦呈拱形可減少節(jié)間荷載產(chǎn)生的彎矩,但制造較為復(fù)雜。在均布荷載作用下,桁架外形和簡支梁的彎矩圖形相似,因而上下弦軸力分布均勻,腹桿軸力較小,用料最省,是工程中常用的一種桁架形式。
基本取用多邊形桁架的外形,上弦節(jié)點(diǎn)之間為直線,無斜腹桿,僅以豎腹桿和上下弦相連接。桿件的軸力分布和多邊形桁架相似,但在不對(duì)稱荷載作用下桿端彎矩值變化較大。優(yōu)點(diǎn)是在節(jié)點(diǎn)相交會(huì)的桿件較少,施工制造方便。
桁架跨度中央的高度h與跨度l的比值稱為高跨比。為保證桁架具有足夠的剛度,按桁架的外形,分別規(guī)定木桁架、鋼木桁架高跨比的最.小限值。鋼桁架的高度由經(jīng)濟(jì)、剛度、使用和運(yùn)輸要求確定。增加高度可減小弦桿截面和撓度,但增加腹桿用量和建筑高度。鋼桁架的高跨比通常采用 1/5~1/12;鋼材強(qiáng)度高、剛度要求嚴(yán)的鋼桁架應(yīng)采用相對(duì)偏高值。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定;一般屋面坡度為1/2~1/3時(shí),高跨比相應(yīng)為1/4~1/6。
組成桁架的桿件的軸線和所受外力都在同一平面上(圖1)。平面桁架可視為在一個(gè)基本的三角形框上添加桿件構(gòu)成的。每添加兩個(gè)桿,須形成一個(gè)新節(jié)點(diǎn)才能使結(jié)構(gòu)的幾何形狀保持不變。這種能保持幾何堅(jiān)固性的桁架叫作無余桿(或叫無冗桿)桁架。如果只添加桿件而不增加節(jié)點(diǎn),就不能保持桁架的幾何堅(jiān)固性,這種桁架叫作有余桿(或叫有冗桿)桁架。分析靜定平面桁架的受力情況有以下兩種方法:①截面法②節(jié)點(diǎn)法③麥克斯韋-克雷莫納法