1、3.3 壓桿的計算長度壓桿的計算長度1. 計算長度概念計算長度概念2. 軸心受壓軸心受壓柱柱的計算長度的計算長度3. 平面桁架平面桁架的計算長度的計算長度4. 塔架塔架的計算長度的計算長度5. 變截面壓桿變截面壓桿的計算長度的計算長度6. 網架桿件網架桿件的計算長度的計算長度1. 計算長度概述計算長度概述22lELNcrll0物理意義物理意義： 計算長度的概念和意義：計算長度的概念和意義： 將具有將具有端部約束條件端部約束條件的桿件比擬為承載力相的桿件比擬為承載力相同而長度不同的同而長度不同的兩端鉸接的桿件兩端鉸接的桿件看待。看待。2. 軸心受壓柱的計算長度軸心受壓柱的計算長度2.1 無支撐無

2、支撐的軸心受壓柱的計算長度的軸心受壓柱的計算長度2.2 有支撐有支撐的軸心受壓柱的計算長度的軸心受壓柱的計算長度 不同端部約束情況下的計算長度：不同端部約束情況下的計算長度：2.1 無支撐的軸心受壓柱的計算長度無支撐的軸心受壓柱的計算長度 柱端部約束的影響柱端部約束的影響： 梁對柱約束的影響梁對柱約束的影響： 不同端部約束情況下的計算長度：不同端部約束情況下的計算長度：所有嵌固端均放大所有嵌固端均放大考慮不可能完全嵌固考慮不可能完全嵌固所有鉸接端均不變所有鉸接端均不變不考慮約束的有利影響不考慮約束的有利影響 柱端部約束的影響柱端部約束的影響：實際情況更實際情況更接近與接近與嵌固嵌固！實際情況取

3、決于底板的！實際情況取決于底板的轉動剛度轉動剛度彈簧模型彈簧模型 梁對柱約束的影響梁對柱約束的影響：！實際情況取決于連接的！實際情況取決于連接的轉動剛度轉動剛度彈簧模型彈簧模型！轉動剛度取決于連接的！轉動剛度取決于連接的具體構造具體構造陳惠發陳惠發 計算長度系數公式計算長度系數公式 兩層等節間完全支撐柱兩層等節間完全支撐柱2.2 有支撐的軸心受壓柱的計算長度有支撐的軸心受壓柱的計算長度 三層不等節間完全支撐柱情況三層不等節間完全支撐柱情況 I 三層不等節間完全支撐柱三層不等節間完全支撐柱 情況情況II 不完全支撐柱不完全支撐柱 情況情況I 不完全支撐柱情況不完全支撐柱情況 II相相互互之之間間

4、的的約約束束作作用用 兩層不等節間完全支撐柱兩層不等節間完全支撐柱* 千萬注意是幫忙還是幫倒忙！千萬注意是幫忙還是幫倒忙！ 兩層等節間完全支撐柱兩層等節間完全支撐柱上下柱受力和長度均相同，上下柱受力和長度均相同，相互之間無約束作用，彼此相互之間無約束作用，彼此不能幫忙不能幫忙計算長度取節間長度計算長度取節間長度 兩層不等節間完全支撐柱兩層不等節間完全支撐柱 三層不等節間完全支撐柱情況三層不等節間完全支撐柱情況 I 三層不等節間完全支撐柱情況三層不等節間完全支撐柱情況 II 不完全支撐柱不完全支撐柱 情況情況I 不完全支撐柱不完全支撐柱 情況情況II3. 桁架桿件的計算長度桁架桿件的計算長度3.

5、1 桁架桁架平面內平面內的計算長度的計算長度3.2 桁架桁架平面外平面外的計算長度的計算長度3.3 無支撐系統桁架受壓弦桿無支撐系統桁架受壓弦桿的的計算長度的的計算長度3.1 桁架桁架平面內平面內的計算長度的計算長度 基本原理：基本原理： 桁架節點板的剛性導致桁架桁架節點板的剛性導致桁架失穩的整體性失穩的整體性；即使沒有；即使沒有節點板的相貫節點，這種約束效應仍然存在。所以計算節點板的相貫節點，這種約束效應仍然存在。所以計算桿件的計算長度時桿件的計算長度時要考慮其它桿件的約束作用要考慮其它桿件的約束作用。 與壓桿直接相連的桿件約束作用大，相距較遠桿件與壓桿直接相連的桿件約束作用大，相距較遠桿件

6、的約束作用小；的約束作用小； 約束作用的大小取決于約束桿件的線剛度和受力性質；約束作用的大小取決于約束桿件的線剛度和受力性質； 設計中未用足承載力的桿件也可起到一定的約束作用。設計中未用足承載力的桿件也可起到一定的約束作用。*在分析這種約束作用時要注意：在分析這種約束作用時要注意： 受壓弦桿的計算長度受壓弦桿的計算長度考慮到腹桿的約束作用很小，我國規范中弦桿面內長度取幾何長度考慮到腹桿的約束作用很小，我國規范中弦桿面內長度取幾何長度 受壓腹桿的計算長度受壓腹桿的計算長度考慮到弦桿的約束作用，我國規范中考慮到弦桿的約束作用，我國規范中腹桿面內計算長度取腹桿面內計算長度取0.8倍倍的幾何長度的幾何

7、長度考慮到端斜桿所連接的桿件較少，約考慮到端斜桿所連接的桿件較少，約束作用小，我國規范中腹桿面內計算束作用小，我國規范中腹桿面內計算長度取幾何長度長度取幾何長度 交叉受壓腹桿的計算長度交叉受壓腹桿的計算長度只限制位移，不限制轉角時：只限制位移，不限制轉角時：BC受約束小，受約束小，取幾何長度取幾何長度即限制位移，又限制轉角時：即限制位移，又限制轉角時：拉壓力等時，可取拉壓力等時，可取0.8倍的幾何長度倍的幾何長度3.2 桁架桁架平面外平面外的計算長度的計算長度 基本原理：基本原理： 不考慮節點的轉動約束，不考慮節點的轉動約束，弦桿出平面計算長度取決弦桿出平面計算長度取決于支撐的布置情況（于支撐

8、的布置情況（包括屋面板的約束作用包括屋面板的約束作用）；）； 桁架節點板出平面的剛度很小，約束作用不強，因桁架節點板出平面的剛度很小，約束作用不強，因此此腹桿計算長度按兩端鉸接考慮腹桿計算長度按兩端鉸接考慮前題是拉桿具有足前題是拉桿具有足夠的剛度，即支撐不宜太遠。夠的剛度，即支撐不宜太遠。 交叉受壓腹桿的計算長度交叉受壓腹桿的計算長度情況情況1：交叉點連續：交叉點連續彈性支座的剛度取決于彈性支座的剛度取決于桿件截面桿件截面和和受力性質受力性質情況情況2：交叉點斷開：交叉點斷開彈性支座的剛度僅由彈性支座的剛度僅由拉力拉力提供提供情況情況3：交叉點斷開：交叉點斷開,斷開桿受壓斷開桿受壓3.3 無支

9、撐系統桁架受壓弦桿的計算長度無支撐系統桁架受壓弦桿的計算長度4. 塔架桿件的計算長度塔架桿件的計算長度4.1 塔架塔架主桿主桿的計算長度的計算長度4.2 塔架塔架單系腹桿單系腹桿的計算長度的計算長度4.3 塔架塔架交叉腹桿交叉腹桿的計算長度的計算長度4.4 塔架塔架再分式腹桿再分式腹桿的計算長度的計算長度4.1 塔架塔架主桿主桿的計算長度的計算長度 節節間間長長度度相相同同，內內力力相相同同時時需考慮扭需考慮扭轉效應轉效應 p120 節間長度或內力相差懸殊時節間長度或內力相差懸殊時考慮約束考慮約束4.2 塔架塔架單系腹桿單系腹桿的計算長度的計算長度4.3 塔架塔架交叉腹桿交叉腹桿的計算長度的計算長度4.4 塔架塔架再分式腹桿再分式腹桿的計算長度的計算長度1：看再分桿能否構成看再分桿能否構成幾何不變體系，以起幾何不變體系，以起到減少面外計算長度到減少面外計算長度的效果；的效果；2：看再分桿的受力情看再分桿的受力情況，彼此是否可提供況，彼此是否可提供約束。約束。5. 變截面壓桿變截面壓桿的計算長度的計算長度6. 網架桿件網架桿件的計算長度的計算長度思考題思考題1： 哈特福特體育館網架的上弦桿為十字形截面，長度哈特福特體育館網架的上弦桿為十字形截面，長度9.14米。米。為減少計算長度，設置了偏心連接的再分式腹桿。結果網架坍塌。