一文详述:管桁架加工桁架截面尺寸变化对其内力的影响

2020-8-27 9:12:46

管桁架,是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格构式结构。与传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架相比,管桁架加工结构截面材料绕中和轴较均匀分布,使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度。这种钢构不用节点板,构造简单,制作安装方便、结构稳定性好、屋盖刚度大。管桁架加工桁架截面尺寸变化对其内力的影响介绍如下。

 

空间三角形钢管桁架加工在受到竖向均布荷载作用的时候,表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理


空间三角形钢管桁架加工在受到竖向均布荷载作用的时候,表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理。弦杆轴力的主要影响因素是截面的高度,而竖面斜腹杆轴力的主要影响因素是竖面腹杆与竖直线的倾角。水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小,但是如果受到明显的扭矩作用的话,应该考虑适当加大其截面尺寸。

对于空间三角形钢管桁架加工而言,当确定了截面高度、上弦宽度以及节间长度后可确定一种截面形状。随着上弦宽度的变化,弦杆的内力基本上保持不变,但是腹杆和跨中挠度都有显著的变化。上弦宽度的增加,造成竖面腹杆的倾角相应增加,竖面腹杆的轴力在持续增加,传递到水平面上垂直腹杆的力也在增加。同时,竖面腹杆轴力的增加也造成了杆件剪切变形的增加,反映到结构即是结构跨中挠度的增加。在截面弯矩不变的情况下,上下弦杆的内力也仅仅是当截面高度有变化的时候,才会发生较大幅度的变化,跟其它的截面参数没有关系。同时随着截面高度的增加,由于倾角的减少,腹杆的轴力表现持续的减少,而由于弯曲变形和剪切变形的减少,跨中的挠度也逐渐变小。截面高度是影响构件选择尤其是弦杆选择的一个非常重要的因素,其对管桁架加工结构刚度的影响远大于其它因素。节间长度的大小会直接导致腹杆夹角的改变。改变节间长度以后,弦杆的内力略有变化,同时腹杆的轴力有了相应的变化。随着节间长度的增加,竖面腹杆的倾角相应增加,所以竖面腹杆的轴力在持续加大,传递到水平面上垂直腹杆的力也在增加。跨中挠度随着节间长度的增加呈减少的趋势,后趋于稳定。从中可以看出,如果腹杆布置过密,对管桁架加工结构的刚度没有起到积极的作用,反而加大了跨中挠度。节间长度也并非是越大越好,为了保障腹杆与弦杆的连接的可靠,一般的倾角控制在35°~55°之间。【具体可参考《今日分享:管桁架加工工程的应用》的相关内容】

 

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