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钢结构交错桁架结构体系

/steel structure staggered truss framing structure system/
条目作者徐坤

徐坤

最后更新 2023-05-30
浏览 125
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在建筑物横向的每个轴线上,平面桁架隔层设置,而在相邻轴线上交错布置的结构体系。

英文名称
steel structure staggered truss framing structure system
所属学科
人居环境科学-建筑学

在相邻桁架间,楼层板一端支承在下一层平面桁架的上弦杆上,另一段支承在上一层桁架的下弦杆上。

交错桁架结构主要由桁架、柱、楼板和纵向连梁组成(图1、图2)。结构柱布置在房子的四周,中间没有柱子;桁架的高度与层高相同,长度与房屋宽度相同;桁架的两端支承于外围柱子上,桁架沿房屋纵向隔榀布置,沿房屋高度在相邻的柱列上下交错布置;楼板一段搁置在桁架的上弦,另一端搁置在相邻桁架的下弦。

图1 交错桁架结构组成图1 交错桁架结构组成

钢结构交错桁架结构体系的设计要求是:①交错桁架结构的设计应符合现行行业标准《交错桁架钢结构设计规程》(JGJ/T 329—2015)规定。②当横向框架为奇数榀时,应控制层间刚度比;当横向框架设置为偶数榀时,应控制水平荷载作用下的偏心影响。③桁架可采用混合桁架和空腹桁架两种形式(图2),设置走廊处可不设斜杆。④当底层局部无落地桁架时,应在底层对应轴线及相邻两侧设横向支撑,横向支撑不宜承受竖向荷载。⑤交错桁架的纵向可采用钢框架结构、钢框架支撑结构、钢框架延性墙板结构或其他可靠的结构形式。

图2 桁架形式图2 桁架形式

在侧向力作用下的交错桁架结构又如悬臂梁的受力状态。所有柱子布置在结构周边,相当于悬臂梁的翼缘,柱间桁架相当于悬臂梁的腹板,具有较高的侧向刚度。柱子的弱轴可位于桁架平面外,强轴位于桁架平面内。纵向水平荷载由柱子、纵向连系梁或支撑等组成的纵向结构体系承担。在竖向荷载作用下,力由楼板传到支撑桁架的上、下弦,再传到外围的柱子上。在侧向荷载作用时,相邻榀间通过刚性楼板连接,侧向水平荷载产生的剪力通过楼板与桁架弦杆的连接传给桁架的上弦,又通过斜腹杆传给桁架的下弦,再通过下弦及其与楼板的连接传至下层楼板,同时也通过桁架传递给柱子,最后一层一层地传递给基础(图3、图4、图5)。

图3 支撑、吊杆、立柱图3 支撑、吊杆、立柱

图4 交错桁架水平传力图4 交错桁架水平传力

图5 交错桁架竖向传力图5 交错桁架竖向传力

交错桁架结构可以形成两倍柱距的大开间,且为无柱开间,在建筑功能上可以获得较大的开间和进深,布局开间大,得房率高;体系结构刚度较大,用钢量少;构件在工厂预制,施工周期短。

钢结构交错桁架结构体系是一种经济、实用、高效的结构体系,适宜用于横向跨度大、纵向狭长带中间走廊的建筑类型,且平面布置宜采用矩形,或布置成L形、T形、环形平面。在多层及小高层住宅、旅馆、办公楼等平面为矩形或由矩形组成的钢结构房屋应用较为广泛。

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