第八章單層剛架結(jié)構(gòu)

1、第第八八章章 單層剛架單層剛架剛架：梁、柱之間為剛性連接的結(jié)構(gòu)稱為剛架，單剛架：梁、柱之間為剛性連接的結(jié)構(gòu)稱為剛架，單層剛架也稱為層剛架也稱為門式剛架門式剛架；v 排架：梁與柱之間為鉸接的單層結(jié)構(gòu)稱為排架；排架：梁與柱之間為鉸接的單層結(jié)構(gòu)稱為排架；v 框架：多層多跨的剛架結(jié)構(gòu)稱為框架?？蚣埽憾鄬佣嗫绲膭偧芙Y(jié)構(gòu)稱為框架。 單層剛架是梁柱合一的結(jié)構(gòu)，桿件較少，結(jié)構(gòu)內(nèi)部單層剛架是梁柱合一的結(jié)構(gòu)，桿件較少，結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間較大，便于利用；一般由直桿組成，制作方便。空間較大，便于利用；一般由直桿組成，制作方便。門式剛架從材料上來看，可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼門式剛架從材料上來看，可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)結(jié)

2、構(gòu)。 橫梁為折線形的門式剛架更具有受力性能良好、橫梁為折線形的門式剛架更具有受力性能良好、施工方便、造價較低和建筑造型美觀等優(yōu)點(diǎn)。適于雙施工方便、造價較低和建筑造型美觀等優(yōu)點(diǎn)。適于雙坡屋面的單層中、小型建筑，在中小型廠房、體育館、坡屋面的單層中、小型建筑，在中小型廠房、體育館、禮堂、食堂等中小跨度的建筑中廣泛應(yīng)用。禮堂、食堂等中小跨度的建筑中廣泛應(yīng)用。 門式剛架剛度較差，受荷載后產(chǎn)生跨變，當(dāng)用于工門式剛架剛度較差，受荷載后產(chǎn)生跨變，當(dāng)用于工業(yè)廠房時，吊車起重量不宜超過業(yè)廠房時，吊車起重量不宜超過100kN100kN。但與拱結(jié)構(gòu)。但與拱結(jié)構(gòu)相比，剛架仍然屬于以受彎為主的結(jié)構(gòu)，材料強(qiáng)度不相比，剛架

3、仍然屬于以受彎為主的結(jié)構(gòu)，材料強(qiáng)度不能充分發(fā)揮作用，結(jié)構(gòu)自重較大，跨度受限。能充分發(fā)揮作用，結(jié)構(gòu)自重較大，跨度受限。 門式剛架門式剛架 排架排架 鋼框架鋼框架 門式剛架的外形選擇主要考慮建筑排水和建筑造型的需要門式剛架的外形選擇主要考慮建筑排水和建筑造型的需要主要分為：單跨，雙跨，多跨，帶毗屋，帶挑檐等形式主要分為：單跨，雙跨，多跨，帶毗屋，帶挑檐等形式 門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系主要包括：門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系主要包括： 主結(jié)構(gòu)主結(jié)構(gòu) 剛架，吊車梁剛架，吊車梁 次結(jié)構(gòu)次結(jié)構(gòu) 檁條，墻架柱（抗風(fēng)柱），墻梁檁條，墻架柱（抗風(fēng)柱），墻梁 支撐結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu) 屋蓋支撐，柱間支撐，系桿屋蓋支撐，柱間支撐，系桿 圍護(hù)

4、結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 屋面系統(tǒng)（屋面板、采光板、通風(fēng)屋面系統(tǒng)（屋面板、采光板、通風(fēng)器等），墻面系統(tǒng)（墻板、門窗）器等），墻面系統(tǒng)（墻板、門窗） 單層剛架結(jié)構(gòu)單層剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)的特點(diǎn)：1、屬于平面結(jié)構(gòu)體系；、屬于平面結(jié)構(gòu)體系；2、橫梁與柱剛接，梁跨中彎矩值得到降低、橫梁與柱剛接，梁跨中彎矩值得到降低，具有良好的，具有良好的受力性能（相對排架結(jié)構(gòu)，內(nèi)力小于排架結(jié)構(gòu)）受力性能（相對排架結(jié)構(gòu)，內(nèi)力小于排架結(jié)構(gòu)）；3、桿件較少，桿件較少，結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間大，便于利用；結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間大，便于利用；4、桿件少，制作方便、桿件少，制作方便，施工方便，造價較低，建筑造型，施工方便，造價較低，建筑造型美觀美觀；5、適于雙坡屋面

5、的單層中、小型建筑（如中小型的廠房、適于雙坡屋面的單層中、小型建筑（如中小型的廠房、體育館、禮堂、食堂等）；體育館、禮堂、食堂等）；6、剛度較差，受荷后易產(chǎn)生撓度、剛度較差，受荷后易產(chǎn)生撓度(吊車起重量不宜超過吊車起重量不宜超過10噸噸)；7、剛架結(jié)構(gòu)自重較大，用料較多，適用跨度受到限制、剛架結(jié)構(gòu)自重較大，用料較多，適用跨度受到限制（相對拱結(jié)構(gòu)）。（相對拱結(jié)構(gòu)）。 影響單層剛架結(jié)構(gòu)受力的主要因素影響單層剛架結(jié)構(gòu)受力的主要因素 1. 支座約束條件支座約束條件 2. 梁柱線剛度比梁柱線剛度比 3. 門式剛架的高跨比門式剛架的高跨比 4. 結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)構(gòu)構(gòu)造 5. 溫度變化溫度變化 6. 支座移動支座

6、移動8.1 單層剛架結(jié)構(gòu)的種類與受力特點(diǎn)單層剛架結(jié)構(gòu)的種類與受力特點(diǎn)1、 約束條件對結(jié)構(gòu)受力的影響約束條件對結(jié)構(gòu)受力的影響 按構(gòu)件布置和支座約束條件分類按構(gòu)件布置和支座約束條件分類 無鉸剛架、兩鉸剛架和三鉸剛架。無鉸剛架、兩鉸剛架和三鉸剛架。 剛架隨鉸位的變化剛架隨鉸位的變化-結(jié)構(gòu)內(nèi)力不同結(jié)構(gòu)內(nèi)力不同 與排架相比：在豎向荷載作用下，由于柱對梁與排架相比：在豎向荷載作用下，由于柱對梁的約束作用，減少了梁跨中的彎矩和撓度。的約束作用，減少了梁跨中的彎矩和撓度。 與排架相比：在水平荷載作用下，由于梁對柱與排架相比：在水平荷載作用下，由于梁對柱的約束作用減少了柱底的彎矩和側(cè)向變位。的約束作用減少了柱底

7、的彎矩和側(cè)向變位。&剛架由于橫梁與立柱整體剛性連接，減少了橫梁中剛架由于橫梁與立柱整體剛性連接，減少了橫梁中的彎矩值。的彎矩值。&排架由于橫梁與立柱為鉸接，彎矩峰值較剛架大很排架由于橫梁與立柱為鉸接，彎矩峰值較剛架大很多。多。&剛架結(jié)構(gòu)比排架結(jié)構(gòu)輕巧，并可節(jié)省鋼材約剛架結(jié)構(gòu)比排架結(jié)構(gòu)輕巧，并可節(jié)省鋼材約10%10%，混凝土約混凝土約20%20%。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：梁梁的約束減少了柱內(nèi)彎矩；因此，剛的約束減少了柱內(nèi)彎矩；因此，剛架在豎向荷載作用下，柱對梁的約束減少了架在豎向荷載作用下，柱對梁的約束減少了梁的跨中彎矩；在水平荷載作用下，梁對柱梁的跨中彎矩；在水平荷載作用下，梁對柱的承載力和剛度都大于排

8、架結(jié)構(gòu)。的承載力和剛度都大于排架結(jié)構(gòu)。 三種門式剛架受力比較：三種門式剛架受力比較： 三種不同型式的剛架彎矩圖三種不同型式的剛架彎矩圖 1 1、無鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)固結(jié)，為超靜定（三次）、無鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)固結(jié)，為超靜定（三次）結(jié)構(gòu)，剛度好、但與兩鉸、三鉸拱比，基礎(chǔ)承受的彎結(jié)構(gòu)，剛度好、但與兩鉸、三鉸拱比，基礎(chǔ)承受的彎矩大，基礎(chǔ)耗料大，且地基的不均勻沉降將會引起結(jié)矩大，基礎(chǔ)耗料大，且地基的不均勻沉降將會引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化，因此，地基條件較差時慎用。構(gòu)內(nèi)力的變化，因此，地基條件較差時慎用。 2 2、兩鉸剛架：鉸接的柱基不承受彎矩作用，構(gòu)造簡、兩鉸剛架：鉸接的柱基不承受彎矩作用，構(gòu)造簡單，省工省

9、力，當(dāng)基礎(chǔ)有轉(zhuǎn)角時，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力沒有影單，省工省力，當(dāng)基礎(chǔ)有轉(zhuǎn)角時，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力沒有影響。但基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時，同樣對結(jié)構(gòu)內(nèi)力有影響。但基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降時，同樣對結(jié)構(gòu)內(nèi)力有影響，其剛度較三鉸剛架大，故適用于較大跨度。響，其剛度較三鉸剛架大，故適用于較大跨度。 3 3、三鉸剛架：梁、柱節(jié)點(diǎn)彎矩較大，剛度較差，三鉸剛架：梁、柱節(jié)點(diǎn)彎矩較大，剛度較差，不適合于有橋式吊車的廠房，僅用于無吊車或小噸不適合于有橋式吊車的廠房，僅用于無吊車或小噸位懸掛吊車的建筑。當(dāng)其跨度較大時，半榀三鉸剛位懸掛吊車的建筑。當(dāng)其跨度較大時，半榀三鉸剛架的懸臂太長，致使吊裝不便，而且吊裝內(nèi)力大，架的懸臂太長，致使吊裝不便，而且

10、吊裝內(nèi)力大，所以，它適用于跨度小于（所以，它適用于跨度小于（12m12m）或地基較差的情）或地基較差的情況。況。 4 4、在實(shí)際工程中，大多采用兩鉸剛架和三鉸剛架在實(shí)際工程中，大多采用兩鉸剛架和三鉸剛架及由其組成的多跨結(jié)構(gòu)，無鉸剛架很少采用及由其組成的多跨結(jié)構(gòu)，無鉸剛架很少采用。 5 5、約束條件：從受力分析可以看出，約束越多，、約束條件：從受力分析可以看出，約束越多，內(nèi)力變形越??；支座的移動也將使超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力變形越小；支座的移動也將使超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力。內(nèi)力。 剛架結(jié)構(gòu)并不是十分合理的結(jié)構(gòu)。一方面它剛架結(jié)構(gòu)并不是十分合理的結(jié)構(gòu)。一方面它與連續(xù)梁相似。仍為利用梁柱受彎來承受荷載與連續(xù)梁相

11、似。仍為利用梁柱受彎來承受荷載的結(jié)構(gòu)，另一方面因?yàn)樗且粋€典型的平面結(jié)的結(jié)構(gòu)，另一方面因?yàn)樗且粋€典型的平面結(jié)構(gòu)，在其自身平面外剛度極小，必須布置適當(dāng)構(gòu)，在其自身平面外剛度極小，必須布置適當(dāng)?shù)闹?。的支撐?2 2、梁柱線剛度比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響、梁柱線剛度比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響 根據(jù)力學(xué)原理，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力按結(jié)構(gòu)的根據(jù)力學(xué)原理，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力按結(jié)構(gòu)的剛度大小分配。因此，梁柱線剛度的的比剛度大小分配。因此，梁柱線剛度的的比不同，它們各自分配的內(nèi)力也不同，梁柱不同，它們各自分配的內(nèi)力也不同，梁柱線剛度比大的，分配到的內(nèi)力也越大。線剛度比大的，分配到的內(nèi)力也越大。 豎向荷載作用下豎向荷載作用下 k，接近簡支梁；

12、，接近簡支梁； k0， 接近兩端固定的梁。接近兩端固定的梁。 頂端水平荷載作用下頂端水平荷載作用下 k，接近單層框架；，接近單層框架； k0， 接近單層排架。接近單層排架。3、 門式剛架的高跨比對結(jié)構(gòu)受力的影響門式剛架的高跨比對結(jié)構(gòu)受力的影響 高跨比越大，支座推力越小。高跨比越大，支座推力越小。 門式剛架的跨度與柱高的比例問題，即高跨比門式剛架的跨度與柱高的比例問題，即高跨比h/L，從結(jié)，從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看，由于柱高的減少將使推力增大，從推力線來看，構(gòu)觀點(diǎn)看，由于柱高的減少將使推力增大，從推力線來看，對三鉸門架來說，最好的形式是高度大于跨度；但對兩鉸對三鉸門架來說，最好的形式是高度大于跨度；但對兩鉸

13、門架來說，由于跨中彎矩的存在，跨度稍大于高度就成為門架來說，由于跨中彎矩的存在，跨度稍大于高度就成為合理的了?？偟膩碚f，高跨比合理的了?？偟膩碚f，高跨比H/L=0.75是比較合理的。是比較合理的。 4、結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)受力的影響、結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)受力的影響 用以減少剛架橫梁的跨中彎矩及截面高度。用以減少剛架橫梁的跨中彎矩及截面高度。v對靜定結(jié)構(gòu)（三鉸剛架）無影響對靜定結(jié)構(gòu)（三鉸剛架）無影響5、溫度變化、溫度變化6、支座位移、支座位移 按構(gòu)件布置和支座約束條件分類按構(gòu)件布置和支座約束條件分類無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架 按結(jié)構(gòu)材料分類按結(jié)構(gòu)材料分類膠合木結(jié)構(gòu)剛架、鋼筋砼剛

14、架、鋼結(jié)構(gòu)剛膠合木結(jié)構(gòu)剛架、鋼筋砼剛架、鋼結(jié)構(gòu)剛架架 按構(gòu)件截面分類按構(gòu)件截面分類實(shí)腹式、空腹式、格構(gòu)式、等截面、變截實(shí)腹式、空腹式、格構(gòu)式、等截面、變截面面8.2 單層剛架結(jié)構(gòu)的型式單層剛架結(jié)構(gòu)的型式 按建筑體型分類按建筑體型分類平頂、坡頂、拱頂、單跨、多跨平頂、坡頂、拱頂、單跨、多跨 按施工技術(shù)按施工技術(shù)預(yù)應(yīng)力剛架、非預(yù)應(yīng)力剛架預(yù)應(yīng)力剛架、非預(yù)應(yīng)力剛架 外形：外形可分為平頂、坡頂或拱頂，可以是外形：外形可分為平頂、坡頂或拱頂，可以是單跨、雙跨或多跨連續(xù)，可以根據(jù)通風(fēng)、采光單跨、雙跨或多跨連續(xù)，可以根據(jù)通風(fēng)、采光的需要設(shè)置天窗，通風(fēng)屋脊和采光帶，剛架橫的需要設(shè)置天窗，通風(fēng)屋脊和采光帶，剛架橫

15、梁的坡度由屋面材料及排水確定。梁的坡度由屋面材料及排水確定。 1 1、膠合木剛架：膠合木是一種新材料，防腐、膠合木剛架：膠合木是一種新材料，防腐防蛀、阻燃性能好，克服了原木尺寸受限，有木防蛀、阻燃性能好，克服了原木尺寸受限，有木節(jié)影響強(qiáng)度等缺陷。構(gòu)造簡單、便于運(yùn)輸。節(jié)影響強(qiáng)度等缺陷。構(gòu)造簡單、便于運(yùn)輸。美國康涅狄美國康涅狄克州小學(xué)，克州小學(xué)，以裸露的兩以裸露的兩榀膠合木剛榀膠合木剛架為入口標(biāo)架為入口標(biāo)志志2、鋼剛架：鋼剛架結(jié)構(gòu)可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式鋼剛架：鋼剛架結(jié)構(gòu)可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式A、實(shí)腹式：適用于跨度不很大的結(jié)構(gòu)，常做、實(shí)腹式：適用于跨度不很大的結(jié)構(gòu)，常做成兩鉸式剛架。成兩鉸式剛架。 實(shí)腹

16、式剛架實(shí)腹式剛架實(shí)腹式適應(yīng)于跨度不很大的結(jié)構(gòu)，常做成兩鉸式，實(shí)腹式適應(yīng)于跨度不很大的結(jié)構(gòu)，常做成兩鉸式，截面一般為焊接工字形，少數(shù)為截面一般為焊接工字形，少數(shù)為Z形，制作安裝較方形，制作安裝較方便。當(dāng)跨度或荷載較大時構(gòu)件應(yīng)為變截面，一般使截便。當(dāng)跨度或荷載較大時構(gòu)件應(yīng)為變截面，一般使截面高度適應(yīng)彎矩圖的變化面高度適應(yīng)彎矩圖的變化 。實(shí)腹式剛架的橫梁高度一實(shí)腹式剛架的橫梁高度一般可取跨度的般可取跨度的1/121/20。 當(dāng)跨度很大時，可在支座平面內(nèi)設(shè)置拉桿，并施當(dāng)跨度很大時，可在支座平面內(nèi)設(shè)置拉桿，并施加預(yù)應(yīng)力對剛架橫梁產(chǎn)生卸荷力矩及反拱，這時橫梁加預(yù)應(yīng)力對剛架橫梁產(chǎn)生卸荷力矩及反拱，這時橫梁高

17、度可取跨度的高度可取跨度的1/301/30，并由拉桿承擔(dān)了剛架支座，并由拉桿承擔(dān)了剛架支座處的橫向推力，對支座和基礎(chǔ)都有利。處的橫向推力，對支座和基礎(chǔ)都有利。 B、格構(gòu)式剛架：、格構(gòu)式剛架： 優(yōu)點(diǎn)：剛度大，節(jié)約材料優(yōu)點(diǎn)：剛度大，節(jié)約材料。 格構(gòu)式格構(gòu)式的適應(yīng)范圍較大，具有剛度大、耗鋼的適應(yīng)范圍較大，具有剛度大、耗鋼省等優(yōu)點(diǎn)。省等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)跨度小時可采用三鉸式結(jié)構(gòu)，當(dāng)當(dāng)跨度小時可采用三鉸式結(jié)構(gòu)，當(dāng)跨度大時可采用兩鉸式或無鉸式結(jié)構(gòu)。跨度大時可采用兩鉸式或無鉸式結(jié)構(gòu)。 格構(gòu)式剛架的梁高可取跨度的格構(gòu)式剛架的梁高可取跨度的1/151/20，為為了節(jié)省材料、增加剛度、減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，也可了節(jié)省材料、增加剛度

18、、減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，也可施加預(yù)應(yīng)力，以調(diào)整結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力拉施加預(yù)應(yīng)力，以調(diào)整結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力。預(yù)應(yīng)力拉桿可布置在支座鉸的平面內(nèi)，既可布置在剛架桿可布置在支座鉸的平面內(nèi)，既可布置在剛架橫梁內(nèi)僅對橫梁施加預(yù)應(yīng)力，也可對整個剛架橫梁內(nèi)僅對橫梁施加預(yù)應(yīng)力，也可對整個剛架施加預(yù)應(yīng)力。施加預(yù)應(yīng)力。 3、鋼筋混凝土、鋼筋混凝土剛架：適用于剛架：適用于L18m，檐高不，檐高不超過超過10 m的無吊的無吊車或吊車起重量車或吊車起重量不超過不超過100KN的的建筑中。建筑中。 剛架構(gòu)件的截面尺寸可根據(jù)結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下剛架構(gòu)件的截面尺寸可根據(jù)結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的彎矩圖的大小而改變：的彎矩圖的大小而改變： 一般是

19、截面寬一般是截面寬度不變而高度呈度不變而高度呈線性變化。對于線性變化。對于兩鉸剛架或三鉸兩鉸剛架或三鉸剛架，立柱上大剛架，立柱上大下小，為楔形構(gòu)下小，為楔形構(gòu)件，橫梁為直線件，橫梁為直線變截面。變截面。 為減少或避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，轉(zhuǎn)角處常做成為減少或避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，轉(zhuǎn)角處常做成圓弧或加腋的形式。圓弧或加腋的形式。 立柱：上大下小的楔形構(gòu)件。截面變化的形式尚應(yīng)立柱：上大下小的楔形構(gòu)件。截面變化的形式尚應(yīng)結(jié)合建筑立面要求確定，可以做成：里直外斜或外直結(jié)合建筑立面要求確定，可以做成：里直外斜或外直里斜的形式，橫梁通常也為直線變截面。里斜的形式，橫梁通常也為直線變截面。 為減少材料用量，減輕自重，可

20、采用空腹剛架。為減少材料用量，減輕自重，可采用空腹剛架。 空腹式剛架有兩種形式：空心截面桿件和桿件上留洞?？崭故絼偧苡袃煞N形式：空心截面桿件和桿件上留洞。4、預(yù)應(yīng)力混凝土剛架、預(yù)應(yīng)力混凝土剛架 優(yōu)點(diǎn)：可以提高結(jié)構(gòu)剛度，減小桿件截面，增大適優(yōu)點(diǎn)：可以提高結(jié)構(gòu)剛度，減小桿件截面，增大適用跨度。用跨度。預(yù)應(yīng)力鋼筋可通長布置，也可分段布置。預(yù)應(yīng)力鋼筋可通長布置，也可分段布置。 A A、分段布置：梁、柱分別布置。其優(yōu)、分段布置：梁、柱分別布置。其優(yōu)點(diǎn)是：受力明確、穿筋方便、施工簡單。點(diǎn)是：受力明確、穿筋方便、施工簡單。缺點(diǎn)是：費(fèi)材料、費(fèi)錨具、轉(zhuǎn)角處預(yù)應(yīng)缺點(diǎn)是：費(fèi)材料、費(fèi)錨具、轉(zhuǎn)角處預(yù)應(yīng)力孔道交叉，對截面

21、削弱大。力孔道交叉，對截面削弱大。 B B、通長布置：其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省鋼材、錨、通長布置：其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省鋼材、錨具，孔道對截面削弱少；缺點(diǎn)：穿筋困具，孔道對截面削弱少；缺點(diǎn)：穿筋困難，注意在外荷載作用下鋼筋蹦出混凝難，注意在外荷載作用下鋼筋蹦出混凝土外的現(xiàn)象（對人字型和土外的現(xiàn)象（對人字型和Y Y字型構(gòu)件）。字型構(gòu)件）。 構(gòu)件截面與內(nèi)力構(gòu)件截面與內(nèi)力 等截面和變截面等截面和變截面 截面形式取決于在各種荷載作用下的內(nèi)力分布。截面形式取決于在各種荷載作用下的內(nèi)力分布。 彎矩分布彎矩分布 立柱和橫梁的轉(zhuǎn)角截面彎矩最大立柱和橫梁的轉(zhuǎn)角截面彎矩最大 鉸結(jié)點(diǎn)彎矩為零鉸結(jié)點(diǎn)彎矩為零 因此在轉(zhuǎn)角截面的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力

22、集中現(xiàn)象，集度隨內(nèi)因此在轉(zhuǎn)角截面的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生壓應(yīng)力集中現(xiàn)象，集度隨內(nèi)折角的形式而變化，立柱的剛度比橫梁的剛度大很多時，折角的形式而變化，立柱的剛度比橫梁的剛度大很多時，邊緣應(yīng)力急劇增加。邊緣應(yīng)力急劇增加。8.3 單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置 構(gòu)件截面與內(nèi)力構(gòu)件截面與內(nèi)力變內(nèi)力變截面最經(jīng)濟(jì)變內(nèi)力變截面最經(jīng)濟(jì) 剛架桿件一般采用變截面形式，加大梁柱相交剛架桿件一般采用變截面形式，加大梁柱相交處的截面，減小鉸結(jié)點(diǎn)附近的截面，以節(jié)約材處的截面，減小鉸結(jié)點(diǎn)附近的截面，以節(jié)約材料；料； 同時為減少或避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，轉(zhuǎn)角處常作同時為減少或避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，轉(zhuǎn)角處常作成圓弧或加腋的形式。成圓

23、弧或加腋的形式。 外形：外形可分為平頂、坡頂或拱頂，可以是外形：外形可分為平頂、坡頂或拱頂，可以是單跨、雙跨或多跨連續(xù)，可以根據(jù)通風(fēng)、采光單跨、雙跨或多跨連續(xù)，可以根據(jù)通風(fēng)、采光的需要設(shè)置天窗，通風(fēng)屋脊和采光帶，剛架橫的需要設(shè)置天窗，通風(fēng)屋脊和采光帶，剛架橫梁的坡度由屋面材料及排水確定。對于常見的梁的坡度由屋面材料及排水確定。對于常見的中小跨度的雙坡門式剛架，其屋面材料一般多中小跨度的雙坡門式剛架，其屋面材料一般多用石棉波形瓦、瓦楞鐵及其他輕型瓦材，通常用石棉波形瓦、瓦楞鐵及其他輕型瓦材，通常用的屋面坡度為用的屋面坡度為1/3。單層剛架結(jié)構(gòu)的截面形式單層剛架結(jié)構(gòu)的截面形式 剛架桿件的截面應(yīng)隨其

24、內(nèi)力大小而相應(yīng)變剛架桿件的截面應(yīng)隨其內(nèi)力大小而相應(yīng)變化（截面化（截面h h變化），這樣，可以充分發(fā)揮材料性變化），這樣，可以充分發(fā)揮材料性能，節(jié)約材料，減輕自重，外形美觀。能，節(jié)約材料，減輕自重，外形美觀。鋼剛架節(jié)點(diǎn)構(gòu)造砼剛架節(jié)點(diǎn)連構(gòu)造剛架鉸節(jié)點(diǎn)構(gòu)造頂鉸節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造頂鉸節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造鋼柱腳鋼柱腳- -鉸支座形式鉸支座形式澆入素混凝土澆入素混凝土保護(hù)地腳錨栓保護(hù)地腳錨栓鋼筋砼柱腳鉸支座形式 v單層剛架結(jié)構(gòu)的布置是十分靈活的，它可以是平行單層剛架結(jié)構(gòu)的布置是十分靈活的，它可以是平行布置、輻射狀布置或以其他的方式排列，形成風(fēng)格多布置、輻射狀布置或以其他的方式排列，形成風(fēng)格多變的建筑造型變的建筑造型 v結(jié)構(gòu)

25、布置時，平面剛架的結(jié)構(gòu)布置時，平面剛架的側(cè)向穩(wěn)定側(cè)向穩(wěn)定是值得重視的問是值得重視的問題。題。v當(dāng)多榀剛架平行布置時，在結(jié)構(gòu)縱向?qū)嶋H上為幾何當(dāng)多榀剛架平行布置時，在結(jié)構(gòu)縱向?qū)嶋H上為幾何可變的鉸接四邊形結(jié)構(gòu)。因此，為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)可變的鉸接四邊形結(jié)構(gòu)。因此，為保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，應(yīng)在縱向柱間布置連系梁及柱間支承，同時在定性，應(yīng)在縱向柱間布置連系梁及柱間支承，同時在橫梁的頂面設(shè)置上弦橫向水平支承，柱間支承和橫梁橫梁的頂面設(shè)置上弦橫向水平支承，柱間支承和橫梁上弦橫向水平支承宜設(shè)置在同一開間內(nèi)。上弦橫向水平支承宜設(shè)置在同一開間內(nèi)。v對于獨(dú)立的剛架結(jié)構(gòu)，如人行天橋，應(yīng)將平行并列對于獨(dú)立的剛架結(jié)構(gòu)，如人

26、行天橋，應(yīng)將平行并列的兩榀剛架通過垂直和水平剪刀撐構(gòu)成穩(wěn)定牢固的整的兩榀剛架通過垂直和水平剪刀撐構(gòu)成穩(wěn)定牢固的整體。為把各榀剛架連成整體、可將并列的剛架橫梁改體。為把各榀剛架連成整體、可將并列的剛架橫梁改成相互交叉的斜橫梁，這實(shí)際上形成了空間結(jié)構(gòu)體系。成相互交叉的斜橫梁，這實(shí)際上形成了空間結(jié)構(gòu)體系。 支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng) 縱向柱間設(shè)置柱間支撐和聯(lián)系；縱向柱間設(shè)置柱間支撐和聯(lián)系； 橫梁頂面設(shè)置上弦橫向水平支撐；橫梁頂面設(shè)置上弦橫向水平支撐； 支撐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在同一開間內(nèi)。支撐系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在同一開間內(nèi)。 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系：輕型房屋

27、鋼結(jié)構(gòu)體系： 在傳統(tǒng)觀念中，一般指由圓鋼、小角鋼在傳統(tǒng)觀念中，一般指由圓鋼、小角鋼（454及及56364以下）組成的小型或小以下）組成的小型或小跨度屋架、鋼架結(jié)構(gòu)，采用磚墻、混凝土墻板和跨度屋架、鋼架結(jié)構(gòu)，采用磚墻、混凝土墻板和屋面板，多用于小型廠房、倉庫或臨時建筑。屋面板，多用于小型廠房、倉庫或臨時建筑。隨著隨著冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼和和彩色壓型鋼板彩色壓型鋼板等新型圍等新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)和材料的出現(xiàn)，其概念已發(fā)生根本性變革，護(hù)結(jié)構(gòu)和材料的出現(xiàn)，其概念已發(fā)生根本性變革，與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)相比，其與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)相比，其“輕輕”主要體現(xiàn)在主要體現(xiàn)在:采用輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，大大減輕恒載，整體結(jié)采用輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，大

28、大減輕恒載，整體結(jié)構(gòu)自重輕；構(gòu)自重輕；采用標(biāo)準(zhǔn)化、自動化生產(chǎn)構(gòu)件，現(xiàn)場裝配，采用標(biāo)準(zhǔn)化、自動化生產(chǎn)構(gòu)件，現(xiàn)場裝配，施工進(jìn)度快；施工進(jìn)度快；廣泛用于大中小跨度、工業(yè)與民用建筑，空廣泛用于大中小跨度、工業(yè)與民用建筑，空間布置靈活，建筑造型輕；間布置靈活，建筑造型輕；可回收，符合環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展原則?？苫厥眨檄h(huán)保及可持續(xù)發(fā)展原則。冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼（壁厚（壁厚1.55mm）輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比，具有以下輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比，具有以下技術(shù)特征：技術(shù)特征： 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，建筑造型美觀?？臻g，降低房屋的高度，建筑造型美觀。 門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱