管桁架结构-3-2

管桁架结构设计说明管桁架结构是一种由管道组成的支撑结构，通常用于支撑和连接建筑物、桥梁、天桥、广告牌等。

以下是管桁架结构设计的一般说明：1.结构目的：定义管桁架结构的主要目的，例如支撑建筑物、提供遮阳、支持设备或广告牌等。

明确设计的功能和用途是设计的起点。

2.载荷分析：进行详细的载荷分析，包括静载荷和动载荷。

静载荷可能包括自重、附加荷载（如雨水、积雪）等，而动载荷可能包括风荷载和地震荷载。

3.管道材料和规格：确定使用的管道材料和规格。

常见的管道材料包括钢、铝等。

管道的直径、壁厚等参数也需要根据设计要求确定。

4.连接方式：定义管道之间的连接方式，包括焊接、螺栓连接等。

确保连接方式能够满足结构的稳定性和刚度要求。

5.节点设计：设计管桁架的节点，即管道连接的地方。

节点的设计要考虑到受力分布、承载能力、刚度等因素，以确保整个结构的稳定性和安全性。

6.稳定性分析：进行结构的整体稳定性分析，考虑可能的屈曲、侧向稳定性等问题。

确保结构在各种载荷下都能够保持稳定。

7.防腐措施：由于管桁架通常在户外暴露在环境中，需要考虑防腐措施，以延长结构的使用寿命。

这可能包括表面涂层、防腐处理等。

8.设计标准和规范：遵循适用的建筑标准和规范，例如国家或地区的建筑规范、钢结构设计规范等。

这有助于确保设计的合规性和安全性。

9.审查和验证：在设计完成后，进行结构设计的审查和验证，可以通过计算、模拟、实验等方式确保结构的合理性和安全性。

10.制图和文档：提供详细的施工图纸和设计文件，包括结构图、节点细节、材料清单等，以便建造和维护人员理解和执行设计。

以上是一般管桁架结构设计的一些建议步骤，实际设计过程可能根据具体项目和要求而有所调整。

重要的是，设计过程中应考虑到安全性、稳定性、可靠性和经济性等因素。

钢结构空间钢管桁架结构简介空间钢管桁架结构体系是大跨空间结构当中的有大一个重要成员。

郑州大学新校区体育馆由三组环向桁架、三组径向桁架和三组撑杆为主要构件组成，外环、外部径向桁架与中环构成结构核心的主要受力骨架，通过封闭外环的设计，使其形成一个受拉的环箍，限制了外部径向预应力桁架滑动支座端的径向位移，从而减小了整个径向结构的竖向挠度，在此满足规范要求的同时，使结构用钢量达到最佳经济指标。

该屋盖平面的投影为轴对称的花瓣形，在半径约7m和15m及外围处设置三道封闭的环桁架，沿径向设置24道空间桁架，并以环桁架为分界沿转轴修整方向错开布置，径向桁架被划分为外、中、内三部分。

整个结构外观简洁，轻逸，受力合理，传力直观，整体性能好。

对它进行探索有助于了解结构性能，指导设计施工，并为并不相同结构的应用提供结构依据。

1管桁架结构概述近年来，钢管结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益愈来愈广泛，结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，如宝钢三期工程中采用方管桁架，吉林滑冰练习馆、齐齐哈尔冰雪展览馆、上海“东方明珠”电视塔微观和长春南岭万人体育馆均采用方钢管作为主要结构构件，广州体育馆屋盖采用了方钢管和圆钢管，上海虹口体育场采用圆钢管作为屋面承力体系，成都双流机场屋盖采用了圆钢管作为主要受力构件。

在公共建筑领域，钢管结构中独特的结构形式层出不穷，如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶钟楼；单层大的空间建筑领域，除了在超级市场、货栈和仓库中继续广泛应用外，还出现了一些超大型结构，如澳洲章楦机场机库，大阪国际机场候机厅；另外还有轻型大跨结构，如人行天桥和起重机结构；其他特殊用途的结构，如固定式桅杆和航天发射架等。

2001年建成的建筑面积7250的北京植物园展览温室采用是国内首次采用相贯节点的切线钢管桁架结构。

钢结构用材为16Mn，钢管最大规格为299mmx12mm，钢结构总吨位720t。

单层圆管桁架结构（钢构棚）1、结构材料（1）主次桁架及支座钢板材质均采用Q235，其质量标准应符合现行质量标准《碳素结构钢》（GB700）的规定；（2）主次桁架的弦杆采用热轧无缝钢管，腹杆，支撑可选用直缝钢管，支撑构件、檩条等材质均采用Q235B。

（3）焊接材料手工焊：钢号Q235埋弧白动焊：钢号Q2352、制作与安装（1）钢结构的制作与安装应符合《钢结构施工及验收规范》（GB50205-2001）中的有关规定。

（2）焊接质量的检验等级构件主材的工厂拼接熔渣焊缝及工地拼装接口的溶透焊缝，接二级焊缝检验，角焊缝及非溶透焊缝按三级焊缝检验。

（3）钢管相贯接口的焊缝：钢管相贯焊缝全部为角焊缝，焊接形式应符合设计或相关规范要求。

（4）桁杆主弦杆的拼接应避免在同一断面上发生，主弦杆的拼接焊缝形式应符合设计和相关规范要求。

（5）所有桁架应分段制作，工厂进行严格的预拼装。

在工地整体拼装焊接应经供量检验（包括拼装接口焊缝检验）合格后进行整体吊装。

（6）构件堆板，存放、运输过程中，应采取措施防止构件弯曲变形。

（7）钢桁架在安装，拼接时，应注意保证施工过程中的整体稳定性和安全，必要时可设置临时支撑。

（8）结构外形尺寸偏差：平面桁架长度：±L2000 不大于15mm 钢结构校准支座位置温度：17.5℃。

（9）钢构件下料前必须进行尺寸放样。

（10）建筑物轮廓的彩钢板包边，制作大样图及颜色需经业主和设计单位认可后方可下料制作。

屋面彩钢板及内衬板施工时，施工单位应采取合理的施工方案，确保施工安全和施工质量。

3、结构防腐及防火做法（1）构件制作完毕进行表面喷砂（丸）除锈处理，防锈等级为Sa2.5级；构件表面涂装防锈底漆两度，白灰色（或甲方定）面漆两度，油漆种类为醇酸漆或甲方自定，钢结构与砼结合面免做油漆，钢结构在使用过程中，应定期进行油漆维护。

（2）根据《建筑设计防火规范》（GB50018-2002）本工程可采用裸露的金属结构。

钢管桁架结构制作与安装施工工艺1 一般规定1.1 适用范围本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。

1.2 编制依据的标准与规范优质碳素结构钢GB／T699—1999普通碳素结构钢GB／T700—1998低合金高强度结构钢GB／T1591—1994一般工程用铸造碳素钢GB 5576—1997铸件尺寸差GB 6414—86结构用冷弯空心型钢GB／T6728—1986铸钢件超声探伤方法及质量评级方法GB 7233—87焊接结构用碳素钢铸件GB／T7659—1987结构用无缝管GB／T8162—1999铸件重量公差GB／T11351—89直缝焊管GB／T13793—1992结构用不锈钢无缝钢管GB／T14975—1994钢结构工程施工质量验收规范GB 50205—2001建筑工程施工质量验收统一标准GB 50300—2001建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81—2002合金钢铸件JB／ZQ4297—1986铸件质量分等通则JB／JQ82001—901.3 材料要求管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢，除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求，还必须符合下述规定：1管材1) 材质：必须符合《优质碳素结构钢》GB／T699—1999、《普通碳素结构钢》GB／T700—1998、《低合金高强度结构钢》GB／T1591—1994和《结构用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994的规定；2) 型材规格尺寸及其允许偏差：矩管必须符合《结构用冷弯空心型钢》GB／T6728—1986标准规定，无缝钢管必须符合《结构用无缝管》GB／T8162—1999标准规定，焊管必须符合《直缝焊管》GB ／T13793—1992标准规定，不锈钢无缝钢管必须符合《结构用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994标准规定。

2 板材1) 材质：必须符合《普通碳素结构钢》GB／T700—1998和《低合金高强度结构钢》GB／T1591—1994标准的规定；2) 规格尺寸和允许偏差：必须符合《碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB／T3274—1988和《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB／T709—1988标准规定。

桁架结构体系在本小节中我们要给大家介绍桁架结构体系的组成、优缺点及适用范围；桁架结构体系的合理布置原则及及受力特点。

桁架结构组成:一般由竖杆，水平杆和斜杆组成（图1-23）。

图1－23 桁架结构在房屋建筑中，桁架常用来作为屋盖承重结构，这时常称为屋架。

用于屋盖的桁架体系有两类：（1）平面桁架，用于平面屋架；（2）空间桁架，用于空间网架。

这两类桁架的共同特点是它们都由一系列只受同向拉力或压力的杆件连接而成。

作为桁架结构的整体来说，它们在荷载作用下受弯、受剪；但作为桁架结构中的杆件来说，只承受轴向力，不承受弯矩、剪力和扭矩。

桁架结构的最大特点是，把整体受弯转化为局部构件的受压或受拉，从而有效地发挥出材料的潜力并增大结构的跨度。

桁架结构受力合理、计算简单、施工方便、适应性强，对支座没有横向推力，因而在结构工程中得到了广泛的应用。

屋架的主要缺点是结构高度大，侧向刚度小。

结构高度大，增加了屋面及围护墙的用料，同时也增加了采暖、通风、采光等设备的负荷，并给音响控制带来困难。

侧向刚度小，对于钢屋架特别明显，受压的上弦平面外稳定性差，也难以抵抗房屋纵向的侧向力，这就需要设置支撑。

桁架是较大跨度建筑的屋盖中常用的结构型式之一。

在一般情况下，当房屋的跨度大于18m时，屋盖结构采用桁架比梁经济。

屋架按其所采用的材料区分，有钢屋架、木屋架、钢木屋架和钢筋混凝土屋架等。

钢筋混凝土屋架当其下弦采用预应力钢筋时，称为预应力钢筋混凝土屋架。

目前，我国预应力钢筋混凝土屋架的跨度已做到60多米，钢屋架的跨度已做到70多米。

一、桁架结构的型式与受力特点屋架结构的型式很多:（1）按屋架外形的不同，有三角形屋架、梯形屋架、抛物线屋架、折线型屋架、平行弦屋架等。

（2）根据结构受力的特点及材料性能的不同，也可采用桥式屋架、无斜腹杆屋架或刚接桁架、立体桁架等。

我国常用的屋架有三角形、矩形、梯形、拱形和无斜腹杆屋架等多种型式，见图1-24。

图1-24常用的屋架型式（a）三角形屋架（b）平行弦屋架（矩形）（c）梯形屋架（再分式）（d）拱形屋架（e）下撑式屋架（f）无斜腹杆屋架尽管桁架结构中以轴力为主，其构件的受力状态比梁的结构合理，但在桁架结构各杆件单元中，内力的分布是不均匀的。