桁架设计中次内力的处理是确保结构安全和功能的关键步骤。次内力是指在主应力之外，由于荷载、材料性质或几何形状引起的其他应力。正确处理次内力对于防止结构失效至关重要。，，了解次内力的成因是基础。这包括考虑非均匀加载、局部变形、温度变化以及材料非线性等因素的影响。使用适当的分析方法来识别和计算次内力。常见的方法包括有限元分析（FEA）、解析解法或实验测量。，，在确定了次内力之后，必须采取措施进行控制或消除。这可能涉及到调整构件尺寸、改变材料属性、施加预应力、采用隔振措施或优化设计以减少次应力的影响。通过合理的施工技术和质量控制，可以进一步降低次内力对结构性能的不利影响。，，处理桁架设计中的次内力需要综合考虑各种因素，运用合适的分析方法和控制策略，以确保结构的长期稳定性和安全性。

一、桁架设计的基本概念

桁架一般由上弦、下弦和腹杆组成。在实际结构中，由于节点的非理想铰结等原因，会同时存在较小的弯矩和剪力（称为次内力），对轴力有很小的影响（因节点刚性和桁架杆横截面积与惯性矩比值的大小而不同，一般减小5% - 0.1%）。

二、桁架设计的计算假定

1. 轴线与节点假定
   • 各杆的轴线在同一平面内，节点均为铰结。
   • 所有外荷载作用在桁架平面内，并集中作用于节点上。解决方法为使节点间距等分一致，或再分，尽量将外荷载作用于桁架节点上。
2. 结构计算依据
   • 根据平衡理论，节点承受汇交力系作用。

三、桁架设计中的荷载考虑

1. 恒荷载
   • 根据具体的情况取值，例如在一些情况中，恒荷载取值1.0KN/m2。
2. 活荷载
   • 不同部位活荷载取值不同，如走道板一般活荷载取值2.0KN/m2。
3. 风荷载
   • 风荷载对钢桁架提供一个横向的作用力，使得水平撑受力，并且在设计中需将其转换为节点荷载输入。

四、桁架设计中的软件应用

1. PKPM软件
   • 在PKPM里设计桁架的时候，各杆件需要按柱输入，并且杆件两端饺接。可通过PKPM模型进行设计，当均为轴力时，所有节点可简化为铰接节点。拉杆长细比一般可取350，强度应力和稳定应力可取0.85，净毛截面当螺栓连接时可取0.85，如果是焊缝连接可取0.85。按PKPM结果查看时，要注意稳定应力和强度应力。
2. 3D3S软件
   • 在3D3S里的任意模块里设计桁架时，关于是否需要进行单元释放存在疑问。在屋架、桁架模块里，软件生成的各杆件没有单元释放；在3D3S网架模块里，由软件生成的网架各杆件也没有单元释放，对于是否需要人为进行释放有待进一步确定。
3. Medeek Truss Plugin
   • 这是一款先进的三维桁架结构设计工具，拥有直观的用户界面，便于用户快速构建和修改复杂的桁架结构模型。支持多种输出格式，包括CAD、FEM和BIM软件，从而实现了与主流设计工具的无缝集成。具有快速高效、多样化设计、实时可视化、兼容性强等优点，例如提供快速的三维桁架结构设计体验，大大提高了设计效率；提供多样化的桁架设计选项，满足各种设计需求；在设计中可实时查看设计结果，方便进行修改和优化；与多种三维设计软件兼容，方便用户在各种设计环境中使用等。

五、桁架设计中的一些特殊情况与案例

1. 特殊结构形式中的桁架设计
   • 在超高层建筑中，环带桁架 + 伸臂桁架的钢结构形式因满足结构抗侧力的要求而被应用。伸臂桁架具有用钢量大、结构复杂、结构自重大、焊接量多等特点。
   • 在工业室外管线支架设计中，钢桁架是常见的一种结构形式。在保证上部管网正常工作的情况下对下部支撑钢桁架结构进行负载加固的工程也存在，如对某过河管廊桁架结构进行安全性复核的工程。
2. 实际工程中的桁架设计案例
   • 例如有一个跨度30m，柱距6m，7度，0.1g，基本风压0.5kN/m2的工程，上弦恒荷载1.8KN/m，活荷载3kN/m；下弦活荷载1.8kN/m，下弦节点活荷载45kN/节点。采用STS进行了计算，然后用SAP2000进行了校核，两者内力比较接近。上下弦杆以轴力和弯矩为主，而腹杆以弯矩和剪力为主。节点计算均考虑固接，做法为等强剖口焊，支座为铰接，还需要专家帮忙审核计算和构造有无问题的情况。
   • 有一个5层的钢结构，11mx11m，由于地下有遗址，柱子下面不能做基础，采用16米的大桁架支撑上部的柱子，每个柱子设计竖向力400kN，也就是16米桁架上作用四个400kN的集中力，这里存在桁架的挠度应控制在多少范围比较合适，以及规范上这种结构形式是否可行的疑问。

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