桁架設(shè)計(jì)中次內(nèi)力的處理是確保結(jié)構(gòu)安全和功能的關(guān)鍵步驟。次內(nèi)力是指在主應(yīng)力之外，由于荷載、材料性質(zhì)或幾何形狀引起的其他應(yīng)力。正確處理次內(nèi)力對于防止結(jié)構(gòu)失效至關(guān)重要。，，了解次內(nèi)力的成因是基礎(chǔ)。這包括考慮非均勻加載、局部變形、溫度變化以及材料非線性等因素的影響。使用適當(dāng)?shù)姆治龇椒▉碜R別和計(jì)算次內(nèi)力。常見的方法包括有限元分析（FEA）、解析解法或?qū)嶒?yàn)測量。，，在確定了次內(nèi)力之后，必須采取措施進(jìn)行控制或消除。這可能涉及到調(diào)整構(gòu)件尺寸、改變材料屬性、施加預(yù)應(yīng)力、采用隔振措施或優(yōu)化設(shè)計(jì)以減少次應(yīng)力的影響。通過合理的施工技術(shù)和質(zhì)量控制，可以進(jìn)一步降低次內(nèi)力對結(jié)構(gòu)性能的不利影響。，，處理桁架設(shè)計(jì)中的次內(nèi)力需要綜合考慮各種因素，運(yùn)用合適的分析方法和控制策略，以確保結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和安全性。

一、桁架設(shè)計(jì)的基本概念

桁架一般由上弦、下弦和腹桿組成。在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，由于節(jié)點(diǎn)的非理想鉸結(jié)等原因，會(huì)同時(shí)存在較小的彎矩和剪力（稱為次內(nèi)力），對軸力有很小的影響（因節(jié)點(diǎn)剛性和桁架桿橫截面積與慣性矩比值的大小而不同，一般減小5% - 0.1%）。

二、桁架設(shè)計(jì)的計(jì)算假定

1. 軸線與節(jié)點(diǎn)假定
   • 各桿的軸線在同一平面內(nèi)，節(jié)點(diǎn)均為鉸結(jié)。
   • 所有外荷載作用在桁架平面內(nèi)，并集中作用于節(jié)點(diǎn)上。解決方法為使節(jié)點(diǎn)間距等分一致，或再分，盡量將外荷載作用于桁架節(jié)點(diǎn)上。
2. 結(jié)構(gòu)計(jì)算依據(jù)
   • 根據(jù)平衡理論，節(jié)點(diǎn)承受匯交力系作用。

三、桁架設(shè)計(jì)中的荷載考慮

1. 恒荷載
   • 根據(jù)具體的情況取值，例如在一些情況中，恒荷載取值1.0KN/m2。
2. 活荷載
   • 不同部位活荷載取值不同，如走道板一般活荷載取值2.0KN/m2。
3. 風(fēng)荷載
   • 風(fēng)荷載對鋼桁架提供一個(gè)橫向的作用力，使得水平撐受力，并且在設(shè)計(jì)中需將其轉(zhuǎn)換為節(jié)點(diǎn)荷載輸入。

四、桁架設(shè)計(jì)中的軟件應(yīng)用

1. PKPM軟件
   • 在PKPM里設(shè)計(jì)桁架的時(shí)候，各桿件需要按柱輸入，并且桿件兩端餃接。可通過PKPM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)均為軸力時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)可簡化為鉸接節(jié)點(diǎn)。拉桿長細(xì)比一般可取350，強(qiáng)度應(yīng)力和穩(wěn)定應(yīng)力可取0.85，凈毛截面當(dāng)螺栓連接時(shí)可取0.85，如果是焊縫連接可取0.85。按PKPM結(jié)果查看時(shí)，要注意穩(wěn)定應(yīng)力和強(qiáng)度應(yīng)力。
2. 3D3S軟件
   • 在3D3S里的任意模塊里設(shè)計(jì)桁架時(shí)，關(guān)于是否需要進(jìn)行單元釋放存在疑問。在屋架、桁架模塊里，軟件生成的各桿件沒有單元釋放；在3D3S網(wǎng)架模塊里，由軟件生成的網(wǎng)架各桿件也沒有單元釋放，對于是否需要人為進(jìn)行釋放有待進(jìn)一步確定。
3. Medeek Truss Plugin
   • 這是一款先進(jìn)的三維桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工具，擁有直觀的用戶界面，便于用戶快速構(gòu)建和修改復(fù)雜的桁架結(jié)構(gòu)模型。支持多種輸出格式，包括CAD、FEM和BIM軟件，從而實(shí)現(xiàn)了與主流設(shè)計(jì)工具的無縫集成。具有快速高效、多樣化設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)可視化、兼容性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，例如提供快速的三維桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體驗(yàn)，大大提高了設(shè)計(jì)效率；提供多樣化的桁架設(shè)計(jì)選項(xiàng)，滿足各種設(shè)計(jì)需求；在設(shè)計(jì)中可實(shí)時(shí)查看設(shè)計(jì)結(jié)果，方便進(jìn)行修改和優(yōu)化；與多種三維設(shè)計(jì)軟件兼容，方便用戶在各種設(shè)計(jì)環(huán)境中使用等。

五、桁架設(shè)計(jì)中的一些特殊情況與案例

1. 特殊結(jié)構(gòu)形式中的桁架設(shè)計(jì)
   • 在超高層建筑中，環(huán)帶桁架 + 伸臂桁架的鋼結(jié)構(gòu)形式因滿足結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的要求而被應(yīng)用。伸臂桁架具有用鋼量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)自重大、焊接量多等特點(diǎn)。
   • 在工業(yè)室外管線支架設(shè)計(jì)中，鋼桁架是常見的一種結(jié)構(gòu)形式。在保證上部管網(wǎng)正常工作的情況下對下部支撐鋼桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行負(fù)載加固的工程也存在，如對某過河管廊桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性復(fù)核的工程。
2. 實(shí)際工程中的桁架設(shè)計(jì)案例
   • 例如有一個(gè)跨度30m，柱距6m，7度，0.1g，基本風(fēng)壓0.5kN/m2的工程，上弦恒荷載1.8KN/m，活荷載3kN/m；下弦活荷載1.8kN/m，下弦節(jié)點(diǎn)活荷載45kN/節(jié)點(diǎn)。采用STS進(jìn)行了計(jì)算，然后用SAP2000進(jìn)行了校核，兩者內(nèi)力比較接近。上下弦桿以軸力和彎矩為主，而腹桿以彎矩和剪力為主。節(jié)點(diǎn)計(jì)算均考慮固接，做法為等強(qiáng)剖口焊，支座為鉸接，還需要專家?guī)兔徍擞?jì)算和構(gòu)造有無問題的情況。
   • 有一個(gè)5層的鋼結(jié)構(gòu)，11mx11m，由于地下有遺址，柱子下面不能做基礎(chǔ)，采用16米的大桁架支撐上部的柱子，每個(gè)柱子設(shè)計(jì)豎向力400kN，也就是16米桁架上作用四個(gè)400kN的集中力，這里存在桁架的撓度應(yīng)控制在多少范圍比較合適，以及規(guī)范上這種結(jié)構(gòu)形式是否可行的疑問。

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