大跨度建筑屋盖结构.pptx

铰接时，刚架横梁弯矩较大，梁截面大些 ，柱一 般做成变截面，基础较小
固结时，梁截面较小 ，柱为不变截面，基础较大
2.从外形分：水平横梁式、折线横梁式
3.从跨数分：
构造
纵向柱距：６米 横向跨度：３米的倍数，如２４米、２７米 h/L:h减小将使推力增大， 三铰刚架： h＞L 两铰刚架： L稍大于h
第一章 门式刚架结构
一、门式刚架的结构特点与适用范围
图1 装配式结构实例
新疆库尔勒五千吨气调库
长春国富门式刚架厂房
特点
杆件较少，制作方便，结构内部空间较大 梁柱刚接，横梁弯矩较铰接减少，适用于中小跨结
构，跨度可达４０米，最适宜１８米左右 刚度较差，受荷后产生挠度，用于工业厂房时，吊
非预应力：适用跨度１８～２４米 下铉预应力：适用跨度１８～３6米
高跨比：h/l=1/6~1/8 常为折线形
四、平行铉屋架
优点：腹杆长短和节点构造统一，制作方便 缺点：杆件内力分布不均，不宜用于杆件内力相
差悬殊的结构
五、无斜腹杆屋架
结构造型简单，制作方便，适用于有较大吊重的 建筑
常用跨度：１５、１８、２４、３０
大跨度建筑屋盖结构
适用范围：工业厂房、公共建筑：体育馆、 展览馆
桁架：增加跨度、减轻自重
等高排架 不等高排架
拱结构
悬索结构
国家奥林匹克体育中心
第二篇 大跨度建筑屋盖结构
第一章 门式刚架结构 第二章 薄腹梁结构 第三章 桁架结构 第四章 拱结构 第五章 网架结构 第六章 悬索结构
按建筑外形分： 半圆拱和抛物 线拱
拱轴形式的选择：
合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩
和荷载有关
均布荷载：二次抛物线
y 4 f x(l x) l2
矢高ｆ的影响： 矢高小时，拱身轴力大而且拱脚水平推力也大
矢高大时，拱身轴力和拱脚水平推力都小，但拱身的长 度增大
合理矢高:f=(1/2~1/8)l 屋盖结构： f=(1/5~1/7)l
横 梁 的 连 接
柱与基础的铰接
第三节 预应力刚架结构
柱为变截面结构，梁为箱形截面，预应力钢 筋采用高强度钢丝束
第二章 薄腹梁结构
第一节 薄腹梁的优缺点和运用范围
第二章 薄腹梁结构
第一节 薄腹梁的优缺点和运用范围
图1 装配式结构实例
混凝土柱截面设计
No Image
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第二节 桁架的外形与内力的关系
第二节 桁架的外形与内力的关系
屋架的类型
一、木屋架 特点：节间大小均匀， 杆件内力不致突变太大 适宜跨度：９～２１米 最经济跨度：９～１５米 节间长度：1.5~2.5m 节间数目：
二、钢屋架 特点：小桁架的组合， 杆件长度较短 下眩受拉 适用跨度：３６米以上
三、钢筋混凝土屋架 受力性能好 结点杆件数不多于5 腹杆与玄杆夹角不小于30度
第四节 几种屋架的基本尺寸 及其适用范围
基本要求： 跨度：3米模数 玄杆等截面 钢筋混凝土屋架用于大型屋面板，
宽度不小于20 cm 高跨比：刚度要求
一、三角形屋架
造型美观，有利于屋面排水 高跨比：h/l=1/4~1/6,I=1/2~1/3
矢高f=1/2时，拱轴形式为半圆，水平推力为０， 受力合理，但大跨度时显得高耸，很少用于建 筑物盖
第四节 拱结构的建筑实例
湖南一散装盐库
风雨操场
室内采光效果
农贸市场
飞机库
第五章 网架结构
第一节 网架结构的特点、优点与适用范 围
第二节 网架结构的分类 第三节 平板网架的结构形式 第四节 平板网架的主要尺寸 第五节 平板网架的受力特点 第六节 网架的支承方式
双坡梁h=(1/14~1/6)l 梁腹厚度：6~10cm
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
受力特点
开封县温泉游泳馆
宽141米 湖南国际会展中心
湖南国际会展中心
待装配的一榀平面桁架
优点： 受力性能好（受力均匀，材料利用充分） 扩大了梁式结构的适用跨度 桁架可以用多种材料制造 桁架体型可以多样化‘ 施工方便
六、钢筋混凝土－钢组合结构 自重轻，节省材料 常用跨度：９～１８米
七、板状屋架
屋面板和屋架合二为一，传力简捷，减少了屋盖 构件，节省钢材和水泥，结构自重轻
制作复杂,柱间加托架梁 常用跨度： ９～１８米
屋架选型的一般原则
1、跨度36米以上：钢屋架 有侵蚀性介质：不宜采用钢结构 2、跨度36米以下：预应力钢筋混凝土屋架 18~24米：可选普通钢筋混凝土屋架 3、18米以下：钢筋混凝土组合屋架 4、相对湿度大于75%，或有侵蚀性介质：不宜
车起重量不能过大
广泛用于工业厂房和体育馆等
第二节 门式刚架的类型与构造
类型
1.从连接方式分：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架
无铰刚架：超静定刚架，结构刚度大，但地基有不均匀 沉降时，将使结构产生附加内应力
有铰刚架：静定刚架，地基有不均匀沉降时，对结构不 会产生附加内应力，但跨度大时，刚度较差，一般用于 小跨度（12m）和基础较差的情况
平腹杆
斜腹杆
优点：制作、构造、吊装及设计较简单，侧向 刚度大，可以降低厂房的高度和不需设置屋面 支撑
缺点：自重较大 适用跨度： 普通钢筋混凝土薄腹梁为６～１２ｍ 预应力时为１２～１８ｍ
第二节 薄腹梁的设计要点 和大致尺寸
梁端部高度：一般不小于６０ｃｍ 双坡度的屋面坡度：1/8~1/12 梁截面高度：单坡梁h=(1/18~1/12)l
二、梯形屋架
具有较大的空间，便于管道的通过和人的通行，常用于剧院 屋盖
端部高度：1.8~2.2m,节间长度：上玄3m，下玄6m 高跨比：h/l=1/6~1/8,I=1/12 非预应力屋盖：适用跨度１８～２４米
预应力屋盖：适用跨度１８～３０米 钢屋盖：适用跨度３６米以上
二、梯形屋架
钢屋架
三、弧形屋盖
选用木屋架和钢屋架
第四章 拱结构
第一节 拱的结构特点与优缺点
第二节 承受拱水平推力 的结构处理手法
（１）利用地基基础直接承受水平推力 （落地拱）
（２）利用侧面框架结构承受水平推力
（３）利用拉杆承受水平推力
第三节 拱结构的形式与主要尺寸
拱结构的形式
按力学结构分： 三铰拱、两铰 拱和无铰拱