钢结构桁架的端部尺寸怎么看（平面桁架设计之估算）

用结构软件计算桁架，对接触过钢结构的朋友来说并不陌生。如何判断计算结果是否合理？估算是一个不错的方法。

这里的估算就是简化计算的意思，可以是手算，也可以是简化之后的电算。

对此比较熟悉的朋友可直接跳到“两端固定铰”和“两端弹性铰”两节看结论。

跨度：

桁架高度：

总荷载：

平面桁架

腹杆轴力：

：斜腹杆与水平面的夹角为。

：参考梁的剪力计算方法。

根据脱离体竖向平衡。

上弦轴力：

：参考梁的弯矩计算方法。

根据脱离体绕支座点平衡（支座点位于下弦）。

等效均布荷载：

跨中弯矩：

支座剪力：

参考梁的弯矩和剪力计算方法。

跨中弦杆轴力：（精确值为890kN）

支座斜腹杆轴力：（精确值为395kN）

斜腹杆与水平面的夹角为39.8°。

两端固定，下弦轴向变形受到约束，支座对桁架产生推力。

一端固定铰一端滑动铰时，下弦全长受拉。

两端固定，下弦总长不变，靠近支座端受压，靠近跨中受拉，且拉压力极值基本相等。

脱离体

支座拉压变形和跨中受拉变形正好抵消，总长不变。

忽略跨中腹杆轴力，根据水平力平衡：

支座水平反力：

实际项目中，桁架一般支承在柱子上，近似两端弹性铰约束。

两端弹性铰，腹杆轴力与简支和两端固定铰相同，上弦杆轴力与简支和两端固定铰相同。

根据估算公式。

两端弹性铰，支座反力和下弦杆轴力介于简支和两端固定铰之间：

：在0~1之间取值，弹性刚度大时取大值。

这种不管刚度怎么变化，但结果变化范围相对固定的情况，在结构分析中很常见。（有点像自限性疾病？）

不同刚度下的轴力图

估算没有电算精确，但力学概念更加清晰。如果能直接估算出结果当然很好，如果不能，估算出结果的范围或者趋势也不错。实际工程中，一些参数很难精确计算（如混凝土柱的刚度），这时对趋势的判断可能更有意义。后面将进一步谈到，估算对一致性设计的意义。

如果支座两边刚度不一样，你会怎样估算呢？