大跨度 钢结构建筑资料
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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 结构布置
6 8m
檩条
屋架
檩条 主檩条 屋架
8 12m
40 50
m 简单式
50 70 m 复杂式
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2.1 梁式结构的特点和应用(续) 结构型式
9
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
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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 应用 主要应用于工业建筑物中
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
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
广泛应用于公共建筑及工业厂房中
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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 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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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
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 公共建筑(剧院,展览馆,体育场馆,车站等) 专门用途的建筑 (飞机库,汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间,造船厂等) 主要特点
跨度大 290m 340m(国家体育场,刚架结构,2008) 主跨1385m (江阴长江大桥,悬索结构,1999) 个性化(非大量建设项目,方案的极其个性化)
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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
实腹式截面高度可取跨度的1/80 格构式截面高度可取跨度的1/60
水平推力 拉杆设置
支座设计 框架结构
1/50 1/30
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2.3 拱式结构的特wenku.baidu.com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 16
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 3.6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下的
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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
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)
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
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) 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
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 • 适应性好 应用
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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 21
3.2网架类别(续) 斜放四角锥网架
棋盘形四角锥网架
斜放四角锥网架 受力合理,杆件数量少 屋面板类型多 屋面组织排水较困难
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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
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
2.1 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 结构布置
6 8m
檩条
屋架
檩条 主檩条 屋架
8 12m
40 50
m 简单式
50 70 m 复杂式
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2.1 梁式结构的特点和应用(续) 结构型式
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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
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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 应用 主要应用于工业建筑物中
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
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
广泛应用于公共建筑及工业厂房中
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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 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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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
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 公共建筑(剧院,展览馆,体育场馆,车站等) 专门用途的建筑 (飞机库,汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间,造船厂等) 主要特点
跨度大 290m 340m(国家体育场,刚架结构,2008) 主跨1385m (江阴长江大桥,悬索结构,1999) 个性化(非大量建设项目,方案的极其个性化)
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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
实腹式截面高度可取跨度的1/80 格构式截面高度可取跨度的1/60
水平推力 拉杆设置
支座设计 框架结构
1/50 1/30
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2.3 拱式结构的特wenku.baidu.com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 16
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 3.6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下的
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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
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)
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
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) 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
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 • 适应性好 应用
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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 21
3.2网架类别(续) 斜放四角锥网架
棋盘形四角锥网架
斜放四角锥网架 受力合理,杆件数量少 屋面板类型多 屋面组织排水较困难
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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
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