本文作者:玉树藏族自治州加固改造设计公司

桁架支撑布置(桁架支撑布置是确保桁架结构稳定性和安全性关键环节)

桁架支撑布置是确保桁架结构稳定性和安全性的关键步骤。在设计过程中,工程师需精心选择和布置桁架的支撑点,以优化结构的承载能力和抗风性。支撑点的布置不仅要考虑结构的几何形态,还要考虑材料性质、荷载分布以及环境条件。通过合理的支撑布置,可以显著提高桁架结构的承载力和稳定性,减少因不均匀负荷引起的变形和应力集中,从而保障整个结构的安全性和可靠性。

桁架支撑布置概述

桁架支撑布置是确保桁架结构稳定性和安全性的关键环节。根据不同的应用场景和结构需求,桁架支撑通常包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆等。以下是这些支撑类型的详细说明及其布置原则:

1. 上弦横向水平支撑

  • 作用:增加桁架上弦杆的横向稳定性,防止在水平方向上发生过大变形。
  • 布置原则
    • 位于相邻两榀桁架上弦杆之间的横向水平面内。
    • 沿厂房的纵向,应设置在房屋的两端,或当有温度缝时设置在温度缝区段的两端。
    • 一般设在第一个柱间或设在第二个柱间。
    • 横向水平支撑的间距 L0L_0 不宜超过 60m。
    • 当温度区段长度 LtL_t 超过 60m 时,还应在温度区段中部布置一道或几道横向水平支撑。

2. 下弦横向水平支撑

  • 作用:增加桁架下弦杆的横向稳定性。
  • 布置原则
    • 一般情况下均应设置下弦横向水平支撑。
    • 只有当桁架跨度较小(L18mL \leq 18m),且没有悬挂式吊车,或虽有悬挂吊车但起重吨位不大,厂房内也无较大的振动设备时,可不设下弦横向水平支撑。
    • 布置位置:与上弦横向水平支撑布置在同一柱间,以形成空间稳定体。

3. 纵向水平支撑

  • 作用:增加桁架在纵向的稳定性,特别是在有较大振动设备或吊车的情况下。
  • 布置原则
    • 在屋架下弦(三角形屋架可在下弦或上弦)端节间沿厂房纵向水平面内布置。
    • 当房屋内设有托架,或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车,或有壁行吊车,或有锻锤等大型振动设备,以及房屋较高、跨度较大,空间刚度要求较高时,均应布置纵向水平支撑。

4. 垂直支撑

  • 作用:增加桁架在竖直方向的稳定性,防止在竖直方向上发生过大变形。
  • 布置原则
    • 所有厂房中均应设置垂直支撑。
    • 梯形屋架在跨度 L30mL \leq 30m、三角形屋架在跨度 L24mL \leq 24m 时,仅在屋架跨度中央设置一道垂直支撑。
    • 当屋架跨度大于上述数值时,宜在跨度 1/3 附近或天窗架侧柱处设置两道。
    • 对于梯形屋架,在屋架两端还应各设置一道垂直支撑。
    • 沿厂房纵向,屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。

5. 系杆

  • 作用:对于不设横向支撑的其他屋架,屋架上、下弦的侧向稳定性则由与横向支撑节点相连的系杆来保证。
  • 类型
    • 刚性系杆:能承受压力和拉力。
    • 柔性系杆:只能承受拉力。
  • 布置原则
    • 在垂直支撑的平面内一般应设置上、下弦系杆。
    • 屋脊节点及主要节点处需设置刚性系杆。
    • 天窗侧柱处及下弦跨中附近设置柔性系杆。
    • 当屋架横向支撑设在厂房端部第二柱间时,则第一柱间的所有系杆均布置为刚性系杆。

实际应用案例

1. 24m跨桁架支撑布置

  • 上弦支撑:在桁架上弦杆之间设置横向水平支撑,间距不超过 60m。
  • 下弦支撑:在桁架下弦杆之间设置横向水平支撑,与上弦支撑布置在同一柱间。
  • 垂直支撑:在桁架跨度中央设置一道垂直支撑,如果跨度超过 30m,则在跨度 1/3 附近或天窗架侧柱处设置两道。
  • 系杆:在垂直支撑的平面内设置上、下弦系杆,确保结构的稳定性。

2. 桁架搭建步骤

  • 步骤
    1. 先在地上大致的位置摆好四个底座,调节好下面的支腿,使之在一个水平面。
    2. 在四个角上的底座的外侧插入斜支撑底下的部分,每个角上插2根,总计8根。
    3. 把反头用螺丝固定在底座上,注意反头的旋转方向要和图中标注的一致。
    4. 在反头上套好方套。
    5. 把横梁在地面上连接起来。
    6. 把横梁的两端分别和两侧的两个方套对接链接好,此时横梁部分在地面上都组装完毕。
    7. 把立柱桁架平躺着连接好,然后把其中一端拧在反头上,另一端拧上横担,同时把吊挂葫芦和横担链接好,葫芦的作用是用来提升下面的横梁桁架。
    8. 多个人一起把立柱桁架慢慢竖起来,注意不要用力太大把立柱推到,然后固定好反头上面的螺丝。
    9. 立柱竖起后,把吊挂葫芦下面的挂钩通过吊带钩住下面的横梁。
    10. 4个人一起慢慢拽动吊挂葫芦把横梁拉起到人的头部左右位置。
    11. 在横梁上面装好灯光音响设备。
    12. 4个人在一起拽动吊挂葫芦到预定高度停止。
    13. 把斜支撑的一端和立柱拧紧,另外一端和底座的横支撑拧紧,这样铝合金架就搭建完成了。

总结

桁架支撑布置是确保桁架结构稳定性和安全性的关键环节。通过合理布置上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆,可以有效提高桁架的抗风、抗震和抗变形能力。在实际应用中,需要根据具体的工程需求和环境条件,选择合适的支撑类型和布置方式。

桁架支撑设计的基本原则

桁架结构稳定性计算方法

桁架支撑材料的选择标准

桁架支撑布置的实际案例分析

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