钢管截面具有一系列独特的优越性能,主要有以下几个方面:
①圆管和方管的管壁一般较薄,截面回转半径较大,故抗压和抗扭性能好。对称截面形式使得截面惯性矩对各轴相同,有利于单一杆件的稳定设计。截面的闭合提高了抗扭刚度,对板件局部稳定性而言,闭合截面也优于有悬挑板件的开口截面。在许多场合下,建筑师也愿意利用钢管外观简洁的特点表达其建筑意图。
②在截面积相同的型钢中,钢管外表面积最.小,这就使得钢管与大气的接触面积最.小,加之钢管往往会两端封闭,内部不会生锈,这就大大减少了防腐防火涂层的材料消耗和涂装工作量。而且钢管结构较易于清刷、油漆,故维护更为方便。
多边形桁架
也称折线形桁架。上弦节点位于二次抛物线上,如上弦呈拱形可减少节间荷载产生的弯矩,但制造较为复杂。在均布荷载作用下,桁架外形和简支梁的弯矩图形相似,因而上下弦轴力分布均匀,腹杆轴力较小,用料最省,是工程中常用的一种桁架形式。
基本取用多边形桁架的外形,上弦节点之间为直线,无斜腹杆,仅以竖腹杆和上下弦相连接。杆件的轴力分布和多边形桁架相似,但在不对称荷载作用下杆端弯矩值变化较大。优点是在节点相交会的杆件较少,施工制造方便。
平面桁架一般按理想的铰接桁架进行计算,即假设荷载施加在桁架节点上(如果荷载施加在节间时,可按简支梁换算为节点荷载),并和桁架的全部杆件均在同一平面内,杆件的重心轴在一直线上,节点为可自由转动的铰接点。理想状态下的静定桁架,可以将杆件轴力作为未知量,按静力学的数解法或图解法求出已知荷载下杆件的轴向拉力或压力(见杆系结构的静力分析)。