2米高钢管桁架结构单位面积的重量大致多少

管桁架结构的优点具有牢固，承压力强，视觉上具有简洁、流畅的效果，造型丰富，在大跨度的厂房、各城市的航站楼、省或市体育馆、展览中心等建筑中应用广泛。其中最重要的应该是管桁结构外形美观，便于造型有独特，受到人们的喜爱。另外，管桁架结构整体性能好，结构跨度大、扭转刚度大；在利用冷弯薄壁型钢制作钢管屋架时，更有刚度高、用钢量少、结构轻的优点，同时在长细比控制的压杆及支撑系统中使用的话，经济效益更佳。

近年来，随着我国钢铁产量的不断增长，钢结构以其自身的优势，在建筑中所占的比例越来越大，钢管结构也取得较大的突破。钢管结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。钢管结构中的管桁架结构以它独特的优势受到人们的青睐。

管桁架结松的受力特点:管桁架，是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格构式结构。与传统的开截面(H 型钢和I字钢)钢桁架相比，管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布，使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度，不用节点板，构造简单制作安装方便、结构稳定性好、屋盖刚度大。空间三角形钢管桁架在受到竖向均布荷载作用的时候，表现出腹杆抗剪、弦杆抗弯的受力机理。弦杆轴力的主要影响因素是截面的高度，而竖面斜腹杆轴力的主要影响因素是竖面腹杆与竖直线的倾角，水平腹杆在竖向荷载作用下的受力较小，但是如果受到明显的扭矩作用的话，必须考虑适当加大其截面尺寸。一般计算原则:管桁架结构应进行重力荷载及风荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的位移、内力进体情况，行计算，内力和位移可按弹性理论，采用空间杆系的有限元方法进行计算。

管桁架结构造型美观、方便制作安装、结构稳定、屋盖刚度大、经济效果好，到目前为止已经广泛应用于各种公共建筑中。那么管桁架结构的设计要点是什么呢？本文主要探讨的问题是桁架截面尺寸变化对其内力的影响。

在一个空间三角形钢管桁架中，如果截面高度、上弦宽度以及节间长度确定，那么截面形状确定且唯一。

保持弦杆的内力不变，随着上弦宽度的变化而变化，腹杆和跨中挠度则都会随着上弦宽度的变化有显著的变化：如果上弦宽度的增加，则竖面腹杆的倾角相应增加，那么竖面腹杆的轴力也会持续增加，而传递到水平面上垂直腹杆的力也增加。

如果增加竖面腹杆轴力，杆件剪切的形变也会增加。反映到结构中，结构跨中挠度也会增加。如果保持截面弯矩不变，上下弦杆的内力只会在截面高度有变化的时候发生较大幅度的变化，跟其它的截面参数没有关系。另外，随着截面高度增加会使倾角减少，则腹杆的轴力表现也会持续减少，因为剪切变形及弯曲变形减少，跨中的挠度也会逐渐减小。

我们选择构件时，一定要考虑的因素是截面高度。尤其是选择弦杆时，截面高度对结构刚度的影响可以说是最大的，远远大于其他的影响因素。

节间长度可以使腹杆夹角发生改变。改变节间长度以后，弦杆的内力会发生变化，这会使腹杆的轴力发生相应的变化。如果节间长度增加，竖面腹杆的倾角也会相应增加，所以竖面腹杆的轴力会持续加大，那么传递到水平面上，垂直腹杆的力也会持续增加。

跨中挠度随着节间长度的增加会减少，最后保持稳定。我们可以看出，如果腹杆布置过密，对结构的刚度并不会起到积极的作用，反而加大了跨中挠度。

很明显，节间长度不一定是越大越好的。通过以往的实践经验可知，如果要保证腹杆与弦杆的连接的可靠，倾角一般需要控制在35°～55°之间。

设计师们在在设计过程中，必须把握管桁架的受力特点，才能设计出安全可靠并且实用美观的管桁架项目。

桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的格构式结构。（桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种平面结构单元。桁架多应用于受弯构件，在外荷载的作用下，简支桁架所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架结构具有与简支梁完全不同的受力性能。简支梁在竖向均布荷载作用下，沿梁轴线的弯矩和剪力的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。桁架的上弦受压、下弦受拉，由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡。

桁架各杆件单元（上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆）均为轴向受拉或轴向受压构件，使材料的强度可以得到充分的发挥。如今，桁架结构已经有多种多样的形式，不局限于屋架，在一些大跨度结构、高层建筑、桥梁中都有非常广泛的框架结构是由梁柱组成的结构，而桁架结构是由弦杆和腹杆组成的结构。框架结构的梁柱连接一般采用刚接，并且是一个结构类型，是一个整体。而桁架结构的弦杆和腹杆连接采用铰接，且桁架结构在整个结构中一般只是一个构件。桁（héng）架（truss）一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度。

一、性质不同

1、钢结构网架性质：由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。

2、桁架性质：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。

二、特点不同

1、钢结构网架特点：为减小压杆的计算长度增加其稳定性，可以采用增设再劈裂杆和支撑杆等措施。钢板网架和钢制双壳网架有三种接头形式：十字板接头、焊接空心球接头和螺栓球接头。十字板节点适用于钢构件的网架结构。

杆件与节点板的连接，采用焊接或高强螺栓连接。空心球节点和螺栓球节点适用于钢管桁架结构。节点用钢量一般占整个钢网架结构用钢量的15-20%。

2、桁架特点：桁架的高度与跨度之比，通常，立体桁架为1/12~1/16，立体拱架为1/20~1/30，张拉立体拱架为1/30~1/50。

扩展资料：

桁架的设计要求： 要有符合要求的杆件；有良好的连接件，包括铆钉、销钉和焊缝。这些与桁架类型、构件尺寸和材料有关，但首先是静力分析。

房屋建筑用的桁架，一般仅进行静力计算；对于风力、地震力、行车车辆、行车机械等动荷载，按等效静荷载乘以动力系数计算；对于承受特殊和重大动荷载的桁架，如大跨度桥梁、飞机机翼等，应按动荷载（见荷载）进行动力分析。

参考资料来源：百度百科-网架

参考资料来源：百度百科-桁架

1、相较网架结构

1）管桁架结构省去下弦纵向杆件和网架的球节点；

2）管桁架结构在构筑圆拱和任意曲线形状方面比网架结构更有优势；

3）管桁架结构其各向稳定性相同，节省材料用量。

2、相较传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架

1）管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布，使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度，不用节点板，构造简单；

2）管桁结构外形美观，便于造型，有一定装饰效果；

3）管桁架结构整体性能好，扭转刚度大，制作、安装、翻身、起吊都比较容易；

4）由冷弯薄壁型钢制作的钢管屋架，具有结构轻、刚度好、节省钢材，并能充分发挥材料强度等优点，尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济。

我做过桁架结构的简单分析，我用的是ansys软件，桁架纵梁与腹杆均采用的是是梁单元Beam188，可以自定义梁截面形状，比如管材，就不用输入实常数了。另外，纵梁与腹杆之间的连接也就默认是刚接了，传递6个自由度；我也采用杆单元link8做过，不能自定义截面形状，必须输入实常数，即横截面面积，纵梁与腹杆之间的连接也就默认是铰接了，传递3个自由度，但计算时要保证整个桁架结构至少是静定结构，否则无法计算；我计算了简单的桁架，采用两种单元的计算结果一样，据资料上说，采用杆单元的计算速度比较快，计算结果能够反映80%的杆件受力，满足工程要求。我觉得单算桁架结构的话，分别采用两种单元时的计算速度都挺快的，应该是在与其他结构连接在一起计算时，能够反映出计算速度的差别吧。

网架结构优点：

1多向受力的空间结构，跨度大；

2刚度大，稳定性好；

3杆件主要承受轴向力，能充分发挥材料的强度；

4高次超静变，安全度高；

5结构高度小，不仅可以有效的利用建筑空间，而且能够利用较小的杆件建造大跨度结构；

6杆件类型划一，适用于工业化生产、地面拼装的整体吊装。

桁架结构优点：

1节点形式简单。结构外形简洁、流畅，可适用于多种结构造型.

2刚度大，几何特性好。钢管的管壁一般较薄，截面回转半径较大，故抗压和抗扭性能好.

3施工简单，节省材料。管桁架结构由于在节点处摒弃了传统的连接构件，而将各杆件直接焊接，因而具有施工简单，节省材料的优点.

4有利于防锈与清洁维护。钢管和大气接触表面积小，易于防护，在节点处各杆件直接焊接，没有难于清刷、油漆、积留湿气及大量灰尘的死角和凹槽，维护更为方便.管形构件在全长和端部封闭后，其内部不易生锈。

5圆管截面的管桁架结构流体动力特性好。承受风力或水流等荷载作用时，荷载对圆管结构的作用效应比其他截面形式结构的效应要低得多。