桁架設計中次內(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)力是指在主應力之外，由于荷載、材料性質(zhì)或幾何形狀引起的其他應力。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。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?shù)姆治龇椒▉碜R別和計算次內(nèi)力。常見的方法包括有限元分析（FEA）、解析解法或?qū)嶒灉y量。，，在確定了次內(nèi)力之后，必須采取措施進行控制或消除。這可能涉及到調(diào)整構(gòu)件尺寸、改變材料屬性、施加預應力、采用隔振措施或優(yōu)化設計以減少次應力的影響。通過合理的施工技術(shù)和質(zhì)量控制，可以進一步降低次內(nèi)力對結(jié)構(gòu)性能的不利影響。，，處理桁架設計中的次內(nèi)力需要綜合考慮各種因素，運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、桁架設計的基本概念

桁架一般由上弦、下弦和腹桿組成。在實際結(jié)構(gòu)中，由于節(jié)點的非理想鉸結(jié)等原因，會同時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、桁架設計的計算假定

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

三、桁架設計中的荷載考慮

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. 風荷載
   • 風荷載對鋼桁架提供一個橫向的作用力，使得水平撐受力，并且在設計中需將其轉(zhuǎn)換為節(jié)點荷載輸入。

四、桁架設計中的軟件應用

1. PKPM軟件
   • 在PKPM里設計桁架的時候，各桿件需要按柱輸入，并且桿件兩端餃接。可通過PKPM模型進行設計，當均為軸力時，所有節(jié)點可簡化為鉸接節(jié)點。拉桿長細比一般可取350，強度應力和穩(wěn)定應力可取0.85，凈毛截面當螺栓連接時可取0.85，如果是焊縫連接可取0.85。按PKPM結(jié)果查看時，要注意穩(wěn)定應力和強度應力。
2. 3D3S軟件
   • 在3D3S里的任意模塊里設計桁架時，關(guān)于是否需要進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行釋放有待進一步確定。
3. Medeek Truss Plugin
   • 這是一款先進的三維桁架結(jié)構(gòu)設計工具，擁有直觀的用戶界面，便于用戶快速構(gòu)建和修改復雜的桁架結(jié)構(gòu)模型。支持多種輸出格式，包括CAD、FEM和BIM軟件，從而實現(xiàn)了與主流設計工具的無縫集成。具有快速高效、多樣化設計、實時可視化、兼容性強等優(yōu)點，例如提供快速的三維桁架結(jié)構(gòu)設計體驗，大大提高了設計效率；提供多樣化的桁架設計選項，滿足各種設計需求；在設計中可實時查看設計結(jié)果，方便進行修改和優(yōu)化；與多種三維設計軟件兼容，方便用戶在各種設計環(huán)境中使用等。

五、桁架設計中的一些特殊情況與案例

1. 特殊結(jié)構(gòu)形式中的桁架設計
   • 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)力的要求而被應用。伸臂桁架具有用鋼量大、結(jié)構(gòu)復雜、結(jié)構(gòu)自重大、焊接量多等特點。
   • 在工業(yè)室外管線支架設計中，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)進行負載加固的工程也存在，如對某過河管廊桁架結(jié)構(gòu)進行安全性復核的工程。
2. 實際工程中的桁架設計案例
   • 例如有一個跨度30m，柱距6m，7度，0.1g，基本風壓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)點活荷載45kN/節(jié)點。采用STS進行了計算，然后用SAP2000進行了校核，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)點計算均考慮固接，做法為等強剖口焊，支座為鉸接，還需要專家?guī)兔徍擞嬎愫蜆?gòu)造有無問題的情況。
   • 有一個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，采用16米的大桁架支撐上部的柱子，每個柱子設計豎向力400kN，也就是16米桁架上作用四個400kN的集中力，這里存在桁架的撓度應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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