大跨度钢结构
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
?格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/20? 1/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应)
?折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约40? 50m，高度约15? 20m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/25? 1/15范围选取
常用梯形桁架；屋面坡度大时，宜用平行弦；吊顶可作弧线形(设拉杆)
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2.2 框架结构的特点和应用 ? 特点
?与梁式相比，框架结构可降低建筑物高度 ?结构上比梁式结构经济
? 结构布置
?横向框架布置(跨度大于60m时，应增大框架间距，常导致复杂布置) ?纵向框架布置(跨度较小时，特别有利，可向外悬伸，用于机库等)
? 应用 主要应用于工业建筑物中
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2.3 拱式结构的特点和应用 ? 特点
?拱式屋盖受力合理 ?比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
? 结构布置
?跨度为40? 60m时，拱间距可取6? 10m，无檩或型钢檩条
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?跨度达100m左右时，宜采用相距3? 6m的拱对，拱对间距为9? 15m
棋盘形四角锥网架
1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
? 平面结构
由一些强度不大的纵向构件将平面结构连接起来构成 纵向构件层层重复传递荷载，并不分担荷载 梁式，框架式和拱式结构
? 空间结构
加强连接平面结构的纵向构件以形成一个整体结构，共同承载 克服荷载层层重复传递，经济性好，整体刚度大，抗震性能好 主要包括悬索结构，网架和网壳结构等
14
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?侧窗难以开启，且易积灰；檩条下移，构成横向天窗
15
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
? 结构型式
?双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) ?无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) ?三铰拱(应用不广，拱顶铰使结构复杂化)
?亦分为实腹式和格构式 宜设计成等截面
? 结构型式
?跨度在50? 60m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)
减轻基础负担；结构可外露；横梁高度可取跨度的1/20? 1/12 设置预应力拉杆减少跨中弯矩，横梁高度可取跨度的1/40? 1/30
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
?跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
大跨度钢结构
Large-span Steel Structure
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参考文献：
? 《大跨度房屋钢结构》哈尔滨建筑工程学院编，中国建筑工 业出版社， 1985.11
? 《平板网架设计》刘锡良等编著，中国建筑工业出版社， 1979.7
? 《空间结构》浙江大学建筑工程学院等编著，中国计划出版社， 2003.12
? 《网架结构设计与技术规程》JGJ7-91 中
国建筑工业出版社， 1991
? 《网壳结构技术规程》JGJ61-2003 中国建
筑工业出版社， 2003
2
主要内容
? 概述 ? 平面结构 ? 网架结构 ? 悬索结构
3
第一章 大跨度房屋钢结构简介
1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点 1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
? 空间作用 (diaphragm，蒙皮效应)
6
第二章 平面结构
2.1 ：梁式结构的特点和应用 2.2 ：框架结构的特点和应用 2.3 ：拱式结构的特点和应用
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2.1 梁式结构的特点和应用
? 特点
?不产生水平推力(可支承于墙壁，砖石或混凝土柱上) ?制造和安装较简单
? 应用 可用于40m～60m左右的工业和民用建筑物中
两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同的情形 受力性能欠佳，节点构造较复杂
21
3.2 网架类别(续)
三向网架
三个方向的平面桁架相互交角 60?
比两向网架刚度大，适合大跨度 常用于正三角形，正六角形平面 在某些平面形状会出现不规则杆件
正放四角锥网架
正放抽空四角锥网架
22
3.2 网架类别(续)
斜放四角锥网架
19
3.2 平板网架的形式和种类
? 网架类别(以网架构成方式分类)
１． 交叉平面桁架体系（两组桁架交叉梁系、三组桁架交叉梁系） ２．交叉空间桁架体系（四角锥体、三角锥体、六角锥体）
网架表示法
两向正交正放
20
3.2 网架类别 (续)
两向正交斜放
两向斜交斜放
两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利 角部产生拔力，常取无角部形式
檩条
屋架
檩条 主檩条 屋架
6?? 8m 结构布置
8? 12m
40? 50m
简单式
50? 70m
复杂式
8
2.1 梁式结构的特点和应用(续) ? 结构型式
?跨度较小时，可采用实腹式梁 (常用工字形截面)
?跨度在50? 70m及更大时，采用桁架形式
桁架外形及腹杆体系取决于跨度，屋面形式和吊顶结构
桁架高跨比一般为1/8? 1/6(注：跨度大于50m时，运输超限)
实腹式截面高度可取跨度的1/80? 1/50 格构式截面高度可取跨度的1/60? 1/30
?水平推力 拉杆设置 支座设计 框架结构
16
2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?拱脚构造处理 构造不便 空间利用
? 应用 民用公共建筑 物
中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
17
第三章 网架结构
3.1 ：网架结构的特点和应用 3.2 ：网架结构的形式和种类 3.3 ：网架结构形式的选择 3.4: 网架结构主要尺寸的确定 3.5: 网架的内力分析方法 3.的6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下
计算原则 3.7 ：网架的杆件选择和节点构造 3.8 ：网架的制作、安装和检验
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3.1网架结构的特点和应用
? 特点
? 空间结构体系，高次超静定 ? 能承受来自各个方向的荷载 ? 整体性好，空间刚度大，体系稳定 ? 抗震性能好 ? 可利用小规格的杆件建成大跨度的结 构 ? 自重较轻，节约材料 ? 杆件规格划一，适于工业化生产
一：平面结构 梁式结构 框架结构 拱式结构
二：空间结构 网架和网壳结构 悬索结构
4
1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点
? 应用
车公站等共)建筑(剧院，展览馆，体育场馆， 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等)
造生船厂产等性)建筑(飞机制造厂装配车间，
? 主要特点
?跨度大
290m? 340m(国家体育场，刚架结 5
2.2 框架结构的特点和应用(续)
?格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/20? 1/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应)
?折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约40? 50m，高度约15? 20m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/25? 1/15范围选取
常用梯形桁架；屋面坡度大时，宜用平行弦；吊顶可作弧线形(设拉杆)
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2.2 框架结构的特点和应用 ? 特点
?与梁式相比，框架结构可降低建筑物高度 ?结构上比梁式结构经济
? 结构布置
?横向框架布置(跨度大于60m时，应增大框架间距，常导致复杂布置) ?纵向框架布置(跨度较小时，特别有利，可向外悬伸，用于机库等)
? 应用 主要应用于工业建筑物中
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2.3 拱式结构的特点和应用 ? 特点
?拱式屋盖受力合理 ?比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
? 结构布置
?跨度为40? 60m时，拱间距可取6? 10m，无檩或型钢檩条
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?跨度达100m左右时，宜采用相距3? 6m的拱对，拱对间距为9? 15m
棋盘形四角锥网架
1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
? 平面结构
由一些强度不大的纵向构件将平面结构连接起来构成 纵向构件层层重复传递荷载，并不分担荷载 梁式，框架式和拱式结构
? 空间结构
加强连接平面结构的纵向构件以形成一个整体结构，共同承载 克服荷载层层重复传递，经济性好，整体刚度大，抗震性能好 主要包括悬索结构，网架和网壳结构等
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?侧窗难以开启，且易积灰；檩条下移，构成横向天窗
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
? 结构型式
?双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) ?无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) ?三铰拱(应用不广，拱顶铰使结构复杂化)
?亦分为实腹式和格构式 宜设计成等截面
? 结构型式
?跨度在50? 60m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)
减轻基础负担；结构可外露；横梁高度可取跨度的1/20? 1/12 设置预应力拉杆减少跨中弯矩，横梁高度可取跨度的1/40? 1/30
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2.2 框架结构的特点和应用(续)
?跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
大跨度钢结构
Large-span Steel Structure
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参考文献：
? 《大跨度房屋钢结构》哈尔滨建筑工程学院编，中国建筑工 业出版社， 1985.11
? 《平板网架设计》刘锡良等编著，中国建筑工业出版社， 1979.7
? 《空间结构》浙江大学建筑工程学院等编著，中国计划出版社， 2003.12
? 《网架结构设计与技术规程》JGJ7-91 中
国建筑工业出版社， 1991
? 《网壳结构技术规程》JGJ61-2003 中国建
筑工业出版社， 2003
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主要内容
? 概述 ? 平面结构 ? 网架结构 ? 悬索结构
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第一章 大跨度房屋钢结构简介
1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点 1.2 ：大跨度房屋钢结构的类型
? 空间作用 (diaphragm，蒙皮效应)
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第二章 平面结构
2.1 ：梁式结构的特点和应用 2.2 ：框架结构的特点和应用 2.3 ：拱式结构的特点和应用
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2.1 梁式结构的特点和应用
? 特点
?不产生水平推力(可支承于墙壁，砖石或混凝土柱上) ?制造和安装较简单
? 应用 可用于40m～60m左右的工业和民用建筑物中
两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同的情形 受力性能欠佳，节点构造较复杂
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3.2 网架类别(续)
三向网架
三个方向的平面桁架相互交角 60?
比两向网架刚度大，适合大跨度 常用于正三角形，正六角形平面 在某些平面形状会出现不规则杆件
正放四角锥网架
正放抽空四角锥网架
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3.2 网架类别(续)
斜放四角锥网架
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3.2 平板网架的形式和种类
? 网架类别(以网架构成方式分类)
１． 交叉平面桁架体系（两组桁架交叉梁系、三组桁架交叉梁系） ２．交叉空间桁架体系（四角锥体、三角锥体、六角锥体）
网架表示法
两向正交正放
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3.2 网架类别 (续)
两向正交斜放
两向斜交斜放
两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利 角部产生拔力，常取无角部形式
檩条
屋架
檩条 主檩条 屋架
6?? 8m 结构布置
8? 12m
40? 50m
简单式
50? 70m
复杂式
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2.1 梁式结构的特点和应用(续) ? 结构型式
?跨度较小时，可采用实腹式梁 (常用工字形截面)
?跨度在50? 70m及更大时，采用桁架形式
桁架外形及腹杆体系取决于跨度，屋面形式和吊顶结构
桁架高跨比一般为1/8? 1/6(注：跨度大于50m时，运输超限)
实腹式截面高度可取跨度的1/80? 1/50 格构式截面高度可取跨度的1/60? 1/30
?水平推力 拉杆设置 支座设计 框架结构
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2.3 拱式结构的特点和应用(续)
?拱脚构造处理 构造不便 空间利用
? 应用 民用公共建筑 物
中ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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第三章 网架结构
3.1 ：网架结构的特点和应用 3.2 ：网架结构的形式和种类 3.3 ：网架结构形式的选择 3.4: 网架结构主要尺寸的确定 3.5: 网架的内力分析方法 3.的6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下
计算原则 3.7 ：网架的杆件选择和节点构造 3.8 ：网架的制作、安装和检验
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3.1网架结构的特点和应用
? 特点
? 空间结构体系，高次超静定 ? 能承受来自各个方向的荷载 ? 整体性好，空间刚度大，体系稳定 ? 抗震性能好 ? 可利用小规格的杆件建成大跨度的结 构 ? 自重较轻，节约材料 ? 杆件规格划一，适于工业化生产
一：平面结构 梁式结构 框架结构 拱式结构
二：空间结构 网架和网壳结构 悬索结构
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1.1 ：大跨度钢结构的应用及其主要特点
? 应用
车公站等共)建筑(剧院，展览馆，体育场馆， 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等)
造生船厂产等性)建筑(飞机制造厂装配车间，
? 主要特点
?跨度大
290m? 340m(国家体育场，刚架结 5