你不知道桁架结构,不来了解一下?

  • 发布时间:2020-05-11 12:00
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    传统桁架是由几何形状不变的三角形单元组成的刚性结构。构件主要承受轴向拉伸压力,结构效率很高。桁架结构对于空间结构的悬臂和跨的主题几乎是无所不能的。今天从桁架的历史发展入手,介绍了三角桁架、梁桁架、空腹桁架、空间桁架等形式,以及相应的经典案例。早在两千年前,人类的祖先就发现了三角形的稳定性原理,并发明了三角形,广泛应用于古代房屋的木质屋顶上。三角形桁架与梁、拱一样,是古建筑中实现跨越的重要手段。
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    三角形桁架的基本原理是三角形桁架的形状与简支梁在跨内集中荷载作用下的弯矩图一致。它比梁结构更有效,它不会像拱那样产生对支撑的推力。早期三角形桁架只有两根对角顶弦和一根水平底弦。然后,根据经验,尝试在三角形弦的中点增加三个网杆,演变出单杆桁架和双杆桁架两种基本形式。1793年由Kingposttruss建造的第一座铸铁桥,单柱和双柱屋架在相当长的历史中并没有太大的变化。直到19世纪中叶,各种现代桁架形式相继出现,如豪威尔桁架、芬克桁架、沃伦桁架、普拉特桁架等。桁架材料不再局限于木材,越来越多地使用钢铁。
 
    三角桁架的基本形式和演变是在大跨度结构中进行的。最早的记录是由bertakur在1818年设计和建造的莫斯科马术体育馆。建筑长、宽160x50m,大跨度木三角桁架跨度沿50m短边布置,间距5.8m。它的跨度比同时期的传统建筑要大得多。三角桁架中嵌入三层梯形桁架,以抵抗巨大且不均匀的雪荷载。莫斯科马术体育馆,betakur,1818,顶部弦呈现变截面,符合轴向压力的变化趋势。超长底弦杆承受着巨大的拉力,它是由两层木材构成的。桁架之间还布置有许多连接构件,桁架之间用螺栓紧密连接,形成一个稳定的整体。
 
    200年前的桁架设计体现了各地设计师的创造力。梁式桁架,又称平行弦桁架,是19世纪中叶突然出现的一种形式。当时,随着美国西部的发展,对铁路桥的需求迅速增加。木桥是当时桥梁的主流,大多采用欧洲传统的拱桥技术。在均匀荷载作用下,拱桥的承载力很大,但在列车不均匀移动荷载作用下,拱桥的变形很大。因此,拱桥与加筋土刚架组合在木桥中得到了广泛的应用。经过多次实践,发现只要加劲框架足够坚固,拱甚至可以省略。于是各种新型桁架纷纷出现,梁桁架的时代开始了。

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