桁架杆计算长度系数技术手册.docx

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桁架杆件计算长度系数

确定桁架弦杆和单系腹杆（用节点板与弦杆连接）的长细比时，其计算长度应按下表采用：

注： 1 为构件的几何长度（节点中心间距离）；为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。
2 斜平面系指与桁架平面斜交的平面，适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
3 无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度（钢管结构除外）。

上文表格中的计算长度仅适用于桁架杆件，且有节点板连接的情况。当无节点板时，桁架腹杆计算长度均取其几何长度（注3所述）。但根据网架设计规程，未采用节点板连接的钢管结构，其腹杆计算长度也需要折减，所以这里注明“钢管结构除外”。
对有节点板的桁架腹杆，在桁架平面内，端部的转动受到约束，相交于节点的拉杆愈多，收到的约束就愈大。所以经过分析，对一般腹杆计算长度可取为0.8（为腹杆几何长度）。在斜平面，节点板的刚度不如在桁架平面内，故取。对支座斜杆和支座竖杆，端部节点板所连拉杆少，受到的杆端约束可忽略不计，故取。
在桁架平面外，节点板的刚度很小，不可能对杆件端部有所约束，故取。
用户在使用软件查询杆件计算长度时，应充分理解规范给出条款的前提条件，在此前提条件满足的前提下，可直接使用规范中给定的长度系数。当前提条件不满足时，用户需具体问题具体分析，在充分理解规范意图的情况下，指定杆件计算长度系数，且需保证其数值处于安全范围内。
软件仅给出单系非支座腹杆在桁架平面内、桁架平面外、斜平面三种情况下的计算长度系数。

当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍（如下图，即为K形连接，中间节点无侧向支承），且两节间的弦杆轴心压力不相同时，则该弦杆在桁架平面外的计算长度，应按下式确定：

参数说明： 为K形节点时，弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍，中间节点无侧向支承的情况下，桁架弦杆的平面外计算长度；
为桁架弦杆侧向支承点之间的距离（见上图），即节间长度的2倍（约等于）；
为较大压力（两段弦杆中压力较大段的压力值），计算时取正值；
为较小压力或拉力（两段弦杆中压力较小段的压力值，或受拉的弦杆拉力值），计算时压力取正值，拉力取负值。

当桁架弦杆侧向支承点之间相邻两节点的压力不等时，通常按较大压力计算稳定，这比实际受力情况有利。通过分析并加以简化，采用了上式的折减计算长度方法来考虑此有利因素的影响。
注：软件计算所得的计算长度系数是相对于面外侧向支承长度而言，而不是针对此节点条件下的弦杆自身节间几何长度而言，用户在计算后需仔细区分，以免造成引用错误。当计算所得的计算长度系数小于0.5时，按0.5计（即不小于单段几何长度）。且计算长度系数相对于，是一个小于或等于1.0的数值（即不大于面外侧向支承间距）。当、均为拉力时，平面外计算长度仍取。上式中考虑的前提条件是两段弦杆中至少存在一段受压的情况下，对面外计算长度的修正。
桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等，在桁架平面外的计算长度也应按上式确定（受拉主斜杆仍取，代表主斜杆面外侧向支承点距离）；在桁架平面内的计算长度则取节点中心间的距离（即主斜杆节间距）。

再分式腹杆体系的受压主斜杆 K形腹杆体系的竖杆

关于再分式腹杆体系的主斜杆和K形腹杆体系的竖杆在桁架平面内的计算长度，由于此种杆件的上段与受压弦杆相连，端部的约束作用较差，因此规定该段在桁架平面内的计算长度系数采用1.0，而不采用0.8。

在交叉点相互连接的桁架交叉腹杆的长细比，在桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离；在桁架平面外的计算长度，当两交叉杆长度相等时，应按下列规定采用：
1、 压杆
1） 相交另一杆受压，两杆截面相同并在交叉点均不中断，则

2） 相交另一杆受压，此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接，则

3） 相交另一杆受拉，两杆截面相同并在交叉点均不中断，则

4） 相交另一杆受拉，此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接，则

当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接，若或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度时，取。

式中为桁架节点中心间距离（交叉点不作为节点考虑）；为所计算杆的内力；为相交另一杆的内力，均为绝对值。两杆均受压时，取，两杆截面应相同。
2、 拉杆
取。
当确定交叉腹杆中单角钢杆件斜平面内的长细比时，计算长度应取节点中心至交叉点的距离。
注：桁架交叉腹杆的压杆在桁架平面外的计算长度，共列出四种情况的计算公式，适用两杆长度和截面均相同的情况。
现令为所计算杆的内力；为相交另一杆的内力，均为绝对值。为桁架节点中心间距离（交叉点不作为节点考虑）。假设时，各种情况的计算长度值如下：
另杆为压力，不中断：；
另杆为压力，中断搭接：；
另杆为拉力，不中断：；
另杆为拉力，中断搭接：。

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