地下工程沉井法施工

[拼音]：ganghengjia

[英文]：steel truss

用鋼材製造的桁架。工業與民用建築的屋蓋結構、吊車樑、橋樑和水工閘門等，常用鋼桁架作為主要承重構件。各式塔架，如桅杆塔、電視塔和輸電線路塔等，常用三面、四面或多面平面桁架組成的空間鋼桁架。

分類

鋼桁架常按力學簡圖、外形和構造特點進行分類。

（1）按力學簡圖分為簡支的和連續的;靜定的和超靜定的，平面的和空間的。簡支鋼桁架應用最廣。

（2）按外形可分為三角形、梯形、平行弦和多邊形。屋面坡度較陡的屋架常採用三角形鋼桁架（圖1a），跨度一般在18～24米以下；屋面坡度較平緩的屋架常採用梯形鋼桁架（圖1b、c），跨度一般為18～36米，應用較廣。其他各類鋼桁架常採用構造較簡單的平行弦鋼桁架（圖1d、e、f及見桁架樑橋）。多邊形鋼桁架受力較好（圖1g），但製造較複雜，只在大跨度鋼桁架中有時採用。塔架通常採用直線或折線的外形（見塔式結構）。

（3）按杆件內力、杆件截面和節點構造特點分為普通、重型和輕型鋼桁架。普通鋼桁架一般用單腹式杆件，通常是兩個角鋼組成的T形截面，有時也用十字形、槽形或管形等截面，在節點處用一塊節點板連線，構造簡單，應用最廣。重型鋼桁架杆件用由鋼板或型鋼組成的工形或箱形截面，節點處用兩塊平行的節點板連線；常用於跨度和荷載較大的鋼桁架，如橋樑和大跨度屋蓋結構。輕型鋼桁架用小角鋼及圓鋼或薄壁型鋼組成；節點處可用節點板連線，也可將杆件直接相連；主要用於小跨度輕屋面的屋蓋結構。

連線方法

鋼桁架可用焊接、普通螺栓連線、高強度螺栓連線或鉚接。焊接應用最廣；普通螺栓連線常用於可拆卸的結構、輸電塔和支撐系統；高強度螺栓連線常用於重型鋼桁架的工地連線；鉚接用於受較大動力荷載的重型鋼桁架，目前已逐漸被高強度螺栓連線所代替。

高跨比

鋼桁架的高度由經濟、剛度、使用和運輸要求確定。增加高度可減小弦杆截面和撓度，但增加腹杆用量和建築高度。鋼桁架的高跨比通常採用 1/5～1/12；鋼材強度高、剛度要求嚴的鋼桁架應採用相對偏高值。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定；一般屋面坡度為1/2～1/3時，高跨比相應為1/4～1/6。

腹杆體系

鋼桁架的腹杆體系通常採用人字式或單斜式等形式。人字式腹杆的腹杆數和節點數較少，應用較廣;為減少受有荷載的弦杆或受壓弦杆的節間尺寸，通常增加部分豎杆。單斜式腹杆通常佈置使較長的斜杆受拉，較短的豎杆受壓，有時用於跨度較大的鋼桁架。如需進一步減小弦杆及腹杆的長度，可採用再分式腹杆體系，鋼桁架高度較大且節間較小時可採用K式或菱形腹杆體系。在支撐桁架和塔架中，常採用能較好承受變向荷載的交叉式腹杆體系，交叉斜杆通常按拉桿設計。斜腹杆對弦杆的傾斜角通常在30°～60°範圍內。

受力特點

鋼桁架各杆件的截面形心軸線應在節點處交匯於一點，內力計算一般按鉸接桁架進行。當桁架只承受節點荷載時，所有杆件只受軸心拉力或壓力；如在杆件節間內也承受荷載，則該杆件將同時受彎。鋼桁架杆件一般較細，佈置節點時應儘量避免或減小區域性彎矩。對杆件截面高度與長度比值較大的鋼桁架，必要時應考慮節點剛性引起的杆件次應力。

支撐系統

為了保證平面鋼桁架在桁架平面外的剛度和穩定、減小弦杆在桁架平面外的計算長度、並承受可能有的側向荷載，應在鋼桁架側向佈置支撐（圖2）。支撐通常可分為水平支撐（上弦和下弦平面、橫向和縱向）、垂直支撐（桁架兩端和中間）和系杆等型別。成對的鋼桁架可在其間沿下弦及上弦平面分別佈置橫向水平支撐，並在鋼桁架兩端及中間每隔適當距離的豎杆平面佈置垂直支撐。屋蓋結構中有許多鋼桁架，可只在兩端及每隔一定距離的相鄰兩桁架間設定上、下弦橫向水平支撐和垂直支撐，其餘桁架只在上、下弦按適當間距設定系杆；當有較重吊車或必要時，還可在桁架下弦端節間增設縱向水平支撐。在四面或多面的塔架中應每隔一定高度設定橫隔，以保證塔架剛度和橫截面的幾何不變性。