空腹桁架立杆和 弦杆刚接(节点也可以采用加腋加强),如果是铰接,则成了可变体系,如图1所示。
▲图1 空腹桁架的几何构造
如果在桁架立杆的刚接点处施加荷载,它基本上就是一个梁,如图2所示,所有关于梁的知识,在这里任然适用!从简支梁的角度可以得到如下的结论。
▲图2 空腹桁架和简支梁
(1) 这是一个对称结构,C点立杆位于对称轴,这个杆件一定是垂直下沉的。其他立杆以它为中心,对称倾斜。立杆中点连线如同简支梁的中性轴,上下弦以它为中心转动;将这些重点假设为可以转动的绞,比较合理!
(2) 下弦杆全部受拉,且跨中最大;上弦杆全部受压,且跨中最大。跨中同一位置上下弦杆的剪力是相等的,而且从支座到跨中剪力是逐渐减小的。由 可知弦杆弯矩的斜率也是跟着逐渐减小的,如图3所示。
▲图3 弦杆剪力和弯矩
▲图4 估计立杆的弯矩
▲图5 立杆的弯矩
空腹桁架(框架)整体刚度要弱于传统三角桁架,对楼板振动会比较敏感,需要注意复核楼板舒适度是否满足要求,甚至要考虑人群激励荷载。传力路径少,冗余度较低,对于大悬挑、具有转换功能的空腹结构,需要复核结构抗连续倒塌能力。