平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)課件

第二章平面承重的大跨度鋼結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系拱式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重的大跨度鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)1梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡(jiǎn)支桁架的形式，桁架的優(yōu)點(diǎn)是制作與安裝都比較簡(jiǎn)單，其上、下弦及腹桿僅承受拉力或壓力，對(duì)支座也沒有橫推力。適用跨度：4060m，更大的跨度由于耗鋼量過(guò)大而不經(jīng)濟(jì)。重點(diǎn)是支撐系統(tǒng)的布置，對(duì)保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的整體剛度是非常重要的。

第一節(jié)梁式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡(jiǎn)支桁架的形式，桁架的優(yōu)點(diǎn)是制作2

大跨度梁式結(jié)構(gòu)的外形及腹桿體系，決定于跨度、屋面型式及吊天棚結(jié)構(gòu)的形式，常用的有梯形和拱形桁架。按重量最優(yōu)確定的桁架的高跨比一般為1/6～1/8。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)大跨度梁式結(jié)構(gòu)的外形及腹桿體系，決定于跨度、3

常用形式：（1）角鋼（或T型鋼）桁架（2）H型鋼重型桁架*（3）鋼管桁架（圓鋼管或矩形管）*

桁架設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)和支座，跨度大于35～40m時(shí)，梁式結(jié)構(gòu)的支座之一必須作成可移動(dòng)的，以減小對(duì)支承墻體或支柱傳遞的橫向反力，橫向反力一般由屋架下弦的彈性變形產(chǎn)生。*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)常用形式：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)4

上海證卷大廈

連接兩幢主樓的天橋桁架跨度63m，共支承著從17層至26層共8個(gè)樓層，采用了H型鋼重型桁架。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海證卷大廈第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)5上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)6

上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓屋架梁跨度83m，跨中高度超過(guò)11m，單榀屋架梁重55噸。為了增加屋架結(jié)構(gòu)的剛度，同時(shí)為保證屋架梁在風(fēng)吸力作用下始終處于受拉狀態(tài)，下弦布置了一根預(yù)應(yīng)力鋼索，對(duì)下弦施加足夠的預(yù)應(yīng)力。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓屋架梁跨度83m，跨中高度7第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)8（1）角鋼（或T型鋼）桁架一般用節(jié)點(diǎn)板連接。隨著熱軋H型鋼在我國(guó)投產(chǎn)，剖分T型鋼用于桁架弦桿或腹桿的情況越來(lái)越多。T型鋼桁架的優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)離縫、防腐易處理、用鋼量省。問(wèn)題：（1）節(jié)點(diǎn)施工不方便；（2）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方式不同，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)更加復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（1）角鋼（或T型鋼）桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)9（2）H型鋼重型桁架桁架節(jié)點(diǎn)鉸接是一種近似，條件是桿件較細(xì)長(zhǎng)，以H型鋼作弦桿或腹桿的重型桁架，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意節(jié)點(diǎn)的次應(yīng)力，或按剛接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)重要的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)進(jìn)行有限元分析。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）H型鋼重型桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)10（3）鋼管桁架（圓管或矩形管）鋼管桁架節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）鋼管桁架（圓管或矩形管）第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)11直接焊接的平面圓鋼管節(jié)點(diǎn)a)X型節(jié)點(diǎn)；b)T型或Y型節(jié)點(diǎn)；c）K型節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的平面圓鋼管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)12直接焊接的空間圓鋼管節(jié)點(diǎn)e)TT型節(jié)點(diǎn)；f)KK型節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的空間圓鋼管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)13XX型管節(jié)點(diǎn)：

XX型管節(jié)點(diǎn)較少。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)XX型管節(jié)點(diǎn)：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)14直接焊接的矩形管（含方管）平面管節(jié)點(diǎn)

a)T、Y型節(jié)點(diǎn)；b)X型節(jié)點(diǎn)；c)K、N型節(jié)點(diǎn)，有間隙；d）K、N型節(jié)點(diǎn)，搭接。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的矩形管（含方管）平面管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)15管結(jié)構(gòu)的適用范圍：不直接承受動(dòng)力荷載。對(duì)于承受交變荷載的直接焊接鋼管節(jié)點(diǎn)，其疲勞問(wèn)題遠(yuǎn)較其它型鋼桿件節(jié)點(diǎn)受力情況復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)管結(jié)構(gòu)的適用范圍：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)16與梁式結(jié)構(gòu)體系相比，框架式體系比較經(jīng)濟(jì)，且橫梁高度可以取得比梁式結(jié)構(gòu)的高度小，剛度也較大，常用于工業(yè)建筑?？蚣苤_可以作成鉸接，也可以作成剛接。無(wú)鉸框架剛度更好，用鋼量省、便于安裝，但這種框架對(duì)溫度作用比較敏感，對(duì)基礎(chǔ)及地基的要求較高。主要有實(shí)腹式和格構(gòu)式兩大類。

第二節(jié)框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)與梁式結(jié)構(gòu)體系相比，框架式體系比較經(jīng)濟(jì)，且橫梁高度可以取得比17（1）實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系

實(shí)腹式框架適用于跨度不太大（L=18～60m）的框架結(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單、便于運(yùn)輸，還能降低房屋高度。實(shí)腹框架常設(shè)計(jì)成鉸接柱腳。由于框架支座彎矩的卸載作用使實(shí)腹框架的橫梁高度不大，可取跨度的1/30～1/40。在我國(guó)得到大力發(fā)展的輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，是實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系的一種，其特點(diǎn)是屋蓋及墻體均采用壓型鋼板，結(jié)構(gòu)主要承受自身的重量。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（1）實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)18

輕型門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

門式剛架是一種有效利用材料的結(jié)構(gòu)形式。由于構(gòu)件尺寸小，房屋高度相應(yīng)降低，減輕了建筑體積和重量。構(gòu)件可以在工廠批量生產(chǎn)，工地安裝用高強(qiáng)螺栓連接，簡(jiǎn)便而迅速，施工期短。同時(shí)，門式剛架造型簡(jiǎn)潔美觀，在房屋建筑中可適用于覆蓋大面積的單跨、多跨等廠房、倉(cāng)庫(kù)和各類公共建筑。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)輕型門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)191建筑特點(diǎn)（1）輕型化，屋蓋及墻體均為壓型鋼板，以減輕建筑自重；（2）吊車噸位：

A1~A5工作級(jí)別的橋式吊車

20t；懸掛式起重機(jī)

3t。（3）常用跨度：1830m，高度4.5~9m。規(guī)程規(guī)定跨度可作到36m。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)1建筑特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)20第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)212結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）主體結(jié)構(gòu)采用門式剛架，剛架可以是單跨、雙跨或多跨，還可帶附跨。把中柱做成搖擺柱體現(xiàn)了材料集中使用的原則。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)22

（2）采用變化構(gòu)件截面的手段以適應(yīng)彎矩變化是門式剛架輕型化的技術(shù)措施之一。柱腳常用鉸接，（當(dāng)有橋式吊車時(shí)用等截面、柱腳固定）。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）采用變化構(gòu)件截面的手段以適應(yīng)彎矩變化是門式剛架23

（3）剛架間距一般6m左右，亦可采用7.5~9m，間距太大將增加檁條的用鋼量。

溫度區(qū)段長(zhǎng)度：縱向300m；橫向150m

。

當(dāng)不超過(guò)以上數(shù)值時(shí)，一般情況下可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。柱間支撐的縱向水平剛度較單獨(dú)柱大得多（約10～20倍），故廠房縱向溫度變形的不動(dòng)點(diǎn)接近于柱間支撐的中點(diǎn)（有兩道柱間支撐時(shí)，為兩支撐距離的中點(diǎn)）。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）剛架間距一般6m左右，亦可采用7.5~9m，24第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)25當(dāng)溫度區(qū)段長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算或設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫的兩種做法：

a.在搭接檁條的螺栓連接處采用長(zhǎng)圓孔；

b.設(shè)置雙柱。此外，吊車梁與柱的連接宜采用長(zhǎng)圓孔。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)溫度區(qū)段長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算或設(shè)26

（4）剛架斜梁的坡度取決于屋面排水坡度，一般i=1/8~1/20。減小構(gòu)件腹板厚度，一般腹板壁厚在4~10mm，（4mm是規(guī)程規(guī)定的下限），主要利用腹板截面的屈曲后強(qiáng)度。

《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002推薦采用Q235、Q345鋼材。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（4）剛架斜梁的坡度取決于屋面排水坡度，一般i=1/827

（5）檁條采用冷彎薄壁型鋼，截面一般為C型鋼或Z型鋼（坡度較大時(shí)，可以做到主軸與地面平行）。檁條壁厚一般1.5~3.0mm，1.5mm為規(guī)范規(guī)定的下限。新修定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002已取消了壁厚6mm上限的規(guī)定，板厚由設(shè)計(jì)者自行掌握（未試驗(yàn)），我國(guó)目前已能生產(chǎn)12.5mm厚的冷彎薄壁型鋼。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（5）檁條采用冷彎薄壁型鋼，截面一般為C型鋼或Z型28

（6）支撐體系：必須設(shè)屋蓋支撐系統(tǒng)和柱間支撐系統(tǒng)。屋蓋支撐布置在溫度區(qū)段的兩端或端部第二開間（此時(shí)第一開間設(shè)剛性系桿）。柱間支撐設(shè)在與屋蓋支撐相同的柱間，無(wú)吊車時(shí)，間距一般30~45m，不大于60m。有吊車時(shí)柱間支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段中部。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（6）支撐體系：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)29

支撐一般為十字交叉，截面采用張緊的圓鋼或小角鋼。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)支撐一般為十字交叉，截面采用張緊的圓鋼或小角鋼。304檁條的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）檁條為薄壁構(gòu)件，在受力狀態(tài)其組成板件可能喪失局部穩(wěn)定而產(chǎn)生屈曲，但屈曲后仍能承載（利用薄膜效應(yīng)，即張力場(chǎng)）。設(shè)計(jì)中利用其屈曲后強(qiáng)度，一般采用有效截面的方法進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。（2）檁條的整體穩(wěn)定計(jì)算分為兩種情況：

a.風(fēng)壓力作用下，一般壓型鋼板（條件是有足夠的抗剪件）和受壓區(qū)設(shè)置的檁間拉條能起側(cè)向約束作用。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)4檁條的設(shè)計(jì)特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)31

b.在風(fēng)吸力作用下，下翼緣受壓（連續(xù)設(shè)置的檁條在風(fēng)壓力作用下也有類似情況），受力狀態(tài)類似彈性地基梁，有研究認(rèn)為可按彈性地基梁的壓桿計(jì)算，受拉翼緣對(duì)其的約束作用視為彈性地基梁的作用，截面扭轉(zhuǎn)和側(cè)向彎曲效應(yīng)等效轉(zhuǎn)化為作用于下翼緣的側(cè)向荷載，以簡(jiǎn)化計(jì)算。也可采用構(gòu)造要求，如設(shè)置隅撐。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)b.在風(fēng)吸力作用下，下翼緣受壓（連續(xù)設(shè)置的32檁條的構(gòu)造處理——加隅撐*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)檁條的構(gòu)造處理——加隅撐*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)335構(gòu)件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）斜梁軸力較大，一般按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，須滿足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定的要求。工字形截面的腹板也可按考慮屈曲后強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，但最大高厚比不宜大于250。（2）當(dāng)采用變截面門式剛架時(shí)，剛架柱為楔形，其在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)、不能再套用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，*規(guī)程另有特殊規(guī)定。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)5構(gòu)件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)346變形控制適當(dāng)放寬框架梁的撓度及框架柱柱頂位移的限值，是門式剛架輕型化的一項(xiàng)保證。如：剛架柱頂位移限值無(wú)吊車、采用輕形墻板h/60（h/150）無(wú)吊車、采用砌體墻h/100（h/150）有吊車、吊車有駕駛室h/400

有吊車、地面操作h/180（h/400）框架斜梁撓度L/180（L/400）第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)6變形控制第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)357節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）門式剛架結(jié)構(gòu)一般在梁柱節(jié)點(diǎn)及框架梁的跨中劃分運(yùn)送和安裝單元。門式剛架斜梁與柱的連接可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。（2）為保證節(jié)點(diǎn)的剛度，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用摩擦型或承壓型高強(qiáng)度螺栓連接，一般成對(duì)布置。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)7節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)36梁與柱的剛性連接節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)梁與柱的剛性連接節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)37

（3）門式剛架的柱腳構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）門式剛架的柱腳構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)38（2）格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)跨度大于60m時(shí)，實(shí)腹式框架不太經(jīng)濟(jì)，此時(shí)可采用格構(gòu)式，最大可做到150m。通常設(shè)計(jì)成變截面，框架橫梁的高跨比在1/12～1/20范圍內(nèi)選取。

內(nèi)力及變形的計(jì)算

當(dāng)跨度不大時(shí)，格構(gòu)式普通框架可以取換算剛度，折算成與其等效的實(shí)腹框架求解內(nèi)力。當(dāng)跨度較大時(shí)，必須考慮全部腹桿的變形進(jìn)行計(jì)算。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)39第三節(jié)拱式結(jié)構(gòu)體系拱式結(jié)構(gòu)外形美觀，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)受力與建筑造型的完美結(jié)合，是大跨度鋼結(jié)構(gòu)中一種重要的形式。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第三節(jié)拱式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)40第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)41

拱的特點(diǎn)（1）拱身主要承受軸力，當(dāng)跨度較大（如超過(guò)80~100m）時(shí)，較梁式結(jié)構(gòu)和框架式結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)。（2）形式有兩鉸拱、三鉸拱和無(wú)鉸拱。使用最多的是雙鉸拱，優(yōu)點(diǎn)是安裝和制造較簡(jiǎn)單，鉸處可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，溫度應(yīng)力也較低。無(wú)鉸拱跨中彎矩分布最有利，但需要較強(qiáng)的基礎(chǔ)，溫度應(yīng)力也較大。

雙鉸拱三鉸拱無(wú)鉸拱第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)拱的特點(diǎn)雙鉸拱42

（3）拱的水平推力較大，對(duì)支座的要求較高。為減輕水平推力，可設(shè)置水平拉桿或采用橡膠支座。在加蓋的體育場(chǎng)、展覽館以及飛機(jī)庫(kù)里，拱的支座常常是房屋的墻體、看臺(tái)等。沒有橫墻或看臺(tái)的情況下則要求設(shè)置拱扶壁以承受拱的水平推力。（4）拱截面分實(shí)腹式和桁架式兩種，一般為等截面。拱身所受彎矩較小，因而截面高度不大，實(shí)腹式可取l/50~l/80，桁架式可取l/30~l/60。拱截面可采用H型鋼、雙角鋼、T型鋼、槽鋼、圓鋼管和方鋼管等。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）拱的水平推力較大，對(duì)支座的要求較高。為減輕水平推力43

拱的設(shè)計(jì)（1）拱軸線的形狀應(yīng)盡可能選擇與壓力曲線接近。對(duì)稱并沿拱弦線均布的荷載起主要作用時(shí)，宜采用二次拋物線（與彎矩圖接近）。為簡(jiǎn)化拱的設(shè)計(jì)與制造，也可用圓弧代替，對(duì)扁平拱不會(huì)引起內(nèi)力實(shí)質(zhì)性的變化。對(duì)于自重很大的高拱，宜采用懸鏈線外形。在風(fēng)荷載作用下，由于壓力線變化較大，拱的外形宜取兩極限壓力線的中間線。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)拱的設(shè)計(jì)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)44

（2）風(fēng)荷載是拱結(jié)構(gòu)計(jì)算中一項(xiàng)非常重要的荷載，特別應(yīng)注意風(fēng)吸力對(duì)拱結(jié)構(gòu)的影響，還應(yīng)考慮側(cè)風(fēng)壓或端風(fēng)壓作用在建筑物上的情況。

（3）平面的拱式結(jié)構(gòu)為一受壓曲桿，應(yīng)按壓彎桿件設(shè)計(jì)，拱在彎矩作用平面內(nèi)需要驗(yàn)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性。因曲桿平衡微分方程的求解比較困難，目前只能按彈性方法近似求解桿件的臨界力，現(xiàn)行規(guī)范暫時(shí)還沒有曲桿計(jì)算長(zhǎng)度取值的規(guī)定。拱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)與拱的形狀、拱的矢高f與拱跨l的比值有關(guān)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）風(fēng)荷載是拱結(jié)構(gòu)計(jì)算中一項(xiàng)非常重要的荷載，特別應(yīng)45

（4）拱在彎矩作用平面外的剛度如果與平面內(nèi)相差很大，受壓時(shí)容易產(chǎn)生平面外的失穩(wěn)，應(yīng)利用沿房屋長(zhǎng)度方向設(shè)置的橫向支撐系統(tǒng)及檁條體系作為平面外的支撐點(diǎn)。同時(shí)，還應(yīng)按壓彎桿件驗(yàn)算平面外的穩(wěn)定。

（5）拱的支座鉸可以有不同的形式。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（4）拱在彎矩作用平面外的剛度如果與平面內(nèi)相差很大，受壓46拱腳的構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)拱腳的構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)47

（6）三鉸拱中的拱頂鉸是構(gòu)造設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，格構(gòu)式拱在支座鉸和拱頂鉸的部位，其截面需改變?yōu)閷?shí)腹式，同時(shí)還需設(shè)置適當(dāng)?shù)募觿爬?，以傳遞較大的集中反力。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（6）三鉸拱中的拱頂鉸是構(gòu)造設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，格構(gòu)式拱在支座48重慶市武警總隊(duì)訓(xùn)練場(chǎng)（跨度61.4m）第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)重慶市武警總隊(duì)訓(xùn)練場(chǎng)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)49第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)50重慶出口加工區(qū)卡口第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)重慶出口加工區(qū)卡口第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)51第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)52

壓型鋼板波紋拱屋蓋也是拱式結(jié)構(gòu)的一種，最大跨度可做到60m，造價(jià)極低，且施工速度快。缺點(diǎn)是隔熱保溫效果差，在不對(duì)稱荷載和集中荷載作用下易喪失整體穩(wěn)定。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板波紋拱屋蓋也是拱式結(jié)構(gòu)的一種，最大跨度可做到53達(dá)州市體育場(chǎng)效果圖第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)達(dá)州市體育場(chǎng)效果圖第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)54

達(dá)州市體育場(chǎng)看臺(tái)挑棚采用了在節(jié)點(diǎn)處相貫連接的圓鋼管空間桁架結(jié)構(gòu)，拱頂為覆蓋的膜結(jié)構(gòu)。圓鋼管空間桁架的主拱跨度為240m，與主拱垂直的次拱最大跨度34m。主拱截面為菱形空間桁架，次拱為三角形空間桁架，次拱與主拱間均采用相貫連接。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)達(dá)州市體育場(chǎng)看臺(tái)挑棚采用了在節(jié)點(diǎn)處相貫連接的圓55主、次拱均采用鋼管桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)主、次拱均采用鋼管桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)56主、次拱截面形狀第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)主、次拱截面形狀第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)57

由于屋面采用膜結(jié)構(gòu)，自重較輕，內(nèi)力計(jì)算中風(fēng)荷載起控制作用。同時(shí)由于結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜，對(duì)風(fēng)荷載體型系數(shù)的取值很難套用現(xiàn)成的數(shù)據(jù)，因而對(duì)風(fēng)荷載的計(jì)算考慮了幾種不同的情況。（1）風(fēng)壓力作用；（2）風(fēng)吸力作用；（3）半跨壓力半跨吸力作用。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)由于屋面采用膜結(jié)構(gòu)，自重較輕，內(nèi)力計(jì)算中風(fēng)荷載起58主、次拱鋼桁架原平面布置圖第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)主、次拱鋼桁架原平面布置圖第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)59第二章平面承重的大跨度鋼結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系拱式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重的大跨度鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)60梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡(jiǎn)支桁架的形式，桁架的優(yōu)點(diǎn)是制作與安裝都比較簡(jiǎn)單，其上、下弦及腹桿僅承受拉力或壓力，對(duì)支座也沒有橫推力。適用跨度：4060m，更大的跨度由于耗鋼量過(guò)大而不經(jīng)濟(jì)。重點(diǎn)是支撐系統(tǒng)的布置，對(duì)保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的整體剛度是非常重要的。

第一節(jié)梁式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡(jiǎn)支桁架的形式，桁架的優(yōu)點(diǎn)是制作61

大跨度梁式結(jié)構(gòu)的外形及腹桿體系，決定于跨度、屋面型式及吊天棚結(jié)構(gòu)的形式，常用的有梯形和拱形桁架。按重量最優(yōu)確定的桁架的高跨比一般為1/6～1/8。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)大跨度梁式結(jié)構(gòu)的外形及腹桿體系，決定于跨度、62

常用形式：（1）角鋼（或T型鋼）桁架（2）H型鋼重型桁架*（3）鋼管桁架（圓鋼管或矩形管）*

桁架設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)和支座，跨度大于35～40m時(shí)，梁式結(jié)構(gòu)的支座之一必須作成可移動(dòng)的，以減小對(duì)支承墻體或支柱傳遞的橫向反力，橫向反力一般由屋架下弦的彈性變形產(chǎn)生。*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)常用形式：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)63

上海證卷大廈

連接兩幢主樓的天橋桁架跨度63m，共支承著從17層至26層共8個(gè)樓層，采用了H型鋼重型桁架。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海證卷大廈第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)64上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)65

上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓屋架梁跨度83m，跨中高度超過(guò)11m，單榀屋架梁重55噸。為了增加屋架結(jié)構(gòu)的剛度，同時(shí)為保證屋架梁在風(fēng)吸力作用下始終處于受拉狀態(tài)，下弦布置了一根預(yù)應(yīng)力鋼索，對(duì)下弦施加足夠的預(yù)應(yīng)力。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓屋架梁跨度83m，跨中高度66第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)67（1）角鋼（或T型鋼）桁架一般用節(jié)點(diǎn)板連接。隨著熱軋H型鋼在我國(guó)投產(chǎn)，剖分T型鋼用于桁架弦桿或腹桿的情況越來(lái)越多。T型鋼桁架的優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)離縫、防腐易處理、用鋼量省。問(wèn)題：（1）節(jié)點(diǎn)施工不方便；（2）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方式不同，節(jié)點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)更加復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（1）角鋼（或T型鋼）桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)68（2）H型鋼重型桁架桁架節(jié)點(diǎn)鉸接是一種近似，條件是桿件較細(xì)長(zhǎng)，以H型鋼作弦桿或腹桿的重型桁架，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意節(jié)點(diǎn)的次應(yīng)力，或按剛接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，對(duì)重要的節(jié)點(diǎn)還應(yīng)進(jìn)行有限元分析。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）H型鋼重型桁架第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)69（3）鋼管桁架（圓管或矩形管）鋼管桁架節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）鋼管桁架（圓管或矩形管）第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)70直接焊接的平面圓鋼管節(jié)點(diǎn)a)X型節(jié)點(diǎn)；b)T型或Y型節(jié)點(diǎn)；c）K型節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的平面圓鋼管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)71直接焊接的空間圓鋼管節(jié)點(diǎn)e)TT型節(jié)點(diǎn)；f)KK型節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的空間圓鋼管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)72XX型管節(jié)點(diǎn)：

XX型管節(jié)點(diǎn)較少。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)XX型管節(jié)點(diǎn)：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)73直接焊接的矩形管（含方管）平面管節(jié)點(diǎn)

a)T、Y型節(jié)點(diǎn)；b)X型節(jié)點(diǎn)；c)K、N型節(jié)點(diǎn)，有間隙；d）K、N型節(jié)點(diǎn)，搭接。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)直接焊接的矩形管（含方管）平面管節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)74管結(jié)構(gòu)的適用范圍：不直接承受動(dòng)力荷載。對(duì)于承受交變荷載的直接焊接鋼管節(jié)點(diǎn)，其疲勞問(wèn)題遠(yuǎn)較其它型鋼桿件節(jié)點(diǎn)受力情況復(fù)雜。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)管結(jié)構(gòu)的適用范圍：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)75與梁式結(jié)構(gòu)體系相比，框架式體系比較經(jīng)濟(jì)，且橫梁高度可以取得比梁式結(jié)構(gòu)的高度小，剛度也較大，常用于工業(yè)建筑?？蚣苤_可以作成鉸接，也可以作成剛接。無(wú)鉸框架剛度更好，用鋼量省、便于安裝，但這種框架對(duì)溫度作用比較敏感，對(duì)基礎(chǔ)及地基的要求較高。主要有實(shí)腹式和格構(gòu)式兩大類。

第二節(jié)框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)與梁式結(jié)構(gòu)體系相比，框架式體系比較經(jīng)濟(jì)，且橫梁高度可以取得比76（1）實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系

實(shí)腹式框架適用于跨度不太大（L=18～60m）的框架結(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)是制作簡(jiǎn)單、便于運(yùn)輸，還能降低房屋高度。實(shí)腹框架常設(shè)計(jì)成鉸接柱腳。由于框架支座彎矩的卸載作用使實(shí)腹框架的橫梁高度不大，可取跨度的1/30～1/40。在我國(guó)得到大力發(fā)展的輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，是實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系的一種，其特點(diǎn)是屋蓋及墻體均采用壓型鋼板，結(jié)構(gòu)主要承受自身的重量。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（1）實(shí)腹式框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)77

輕型門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

門式剛架是一種有效利用材料的結(jié)構(gòu)形式。由于構(gòu)件尺寸小，房屋高度相應(yīng)降低，減輕了建筑體積和重量。構(gòu)件可以在工廠批量生產(chǎn)，工地安裝用高強(qiáng)螺栓連接，簡(jiǎn)便而迅速，施工期短。同時(shí)，門式剛架造型簡(jiǎn)潔美觀，在房屋建筑中可適用于覆蓋大面積的單跨、多跨等廠房、倉(cāng)庫(kù)和各類公共建筑。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)輕型門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)781建筑特點(diǎn)（1）輕型化，屋蓋及墻體均為壓型鋼板，以減輕建筑自重；（2）吊車噸位：

A1~A5工作級(jí)別的橋式吊車

20t；懸掛式起重機(jī)

3t。（3）常用跨度：1830m，高度4.5~9m。規(guī)程規(guī)定跨度可作到36m。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)1建筑特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)79第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)802結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（1）主體結(jié)構(gòu)采用門式剛架，剛架可以是單跨、雙跨或多跨，還可帶附跨。把中柱做成搖擺柱體現(xiàn)了材料集中使用的原則。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)81

（2）采用變化構(gòu)件截面的手段以適應(yīng)彎矩變化是門式剛架輕型化的技術(shù)措施之一。柱腳常用鉸接，（當(dāng)有橋式吊車時(shí)用等截面、柱腳固定）。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）采用變化構(gòu)件截面的手段以適應(yīng)彎矩變化是門式剛架82

（3）剛架間距一般6m左右，亦可采用7.5~9m，間距太大將增加檁條的用鋼量。

溫度區(qū)段長(zhǎng)度：縱向300m；橫向150m

。

當(dāng)不超過(guò)以上數(shù)值時(shí)，一般情況下可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。柱間支撐的縱向水平剛度較單獨(dú)柱大得多（約10～20倍），故廠房縱向溫度變形的不動(dòng)點(diǎn)接近于柱間支撐的中點(diǎn)（有兩道柱間支撐時(shí)，為兩支撐距離的中點(diǎn)）。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）剛架間距一般6m左右，亦可采用7.5~9m，83第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)84當(dāng)溫度區(qū)段長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算或設(shè)置溫度伸縮縫。溫度伸縮縫的兩種做法：

a.在搭接檁條的螺栓連接處采用長(zhǎng)圓孔；

b.設(shè)置雙柱。此外，吊車梁與柱的連接宜采用長(zhǎng)圓孔。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)溫度區(qū)段長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的數(shù)值時(shí)，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力的計(jì)算或設(shè)85

（4）剛架斜梁的坡度取決于屋面排水坡度，一般i=1/8~1/20。減小構(gòu)件腹板厚度，一般腹板壁厚在4~10mm，（4mm是規(guī)程規(guī)定的下限），主要利用腹板截面的屈曲后強(qiáng)度。

《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：2002推薦采用Q235、Q345鋼材。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（4）剛架斜梁的坡度取決于屋面排水坡度，一般i=1/886

（5）檁條采用冷彎薄壁型鋼，截面一般為C型鋼或Z型鋼（坡度較大時(shí)，可以做到主軸與地面平行）。檁條壁厚一般1.5~3.0mm，1.5mm為規(guī)范規(guī)定的下限。新修定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018-2002已取消了壁厚6mm上限的規(guī)定，板厚由設(shè)計(jì)者自行掌握（未試驗(yàn)），我國(guó)目前已能生產(chǎn)12.5mm厚的冷彎薄壁型鋼。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（5）檁條采用冷彎薄壁型鋼，截面一般為C型鋼或Z型87

（6）支撐體系：必須設(shè)屋蓋支撐系統(tǒng)和柱間支撐系統(tǒng)。屋蓋支撐布置在溫度區(qū)段的兩端或端部第二開間（此時(shí)第一開間設(shè)剛性系桿）。柱間支撐設(shè)在與屋蓋支撐相同的柱間，無(wú)吊車時(shí)，間距一般30~45m，不大于60m。有吊車時(shí)柱間支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段中部。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（6）支撐體系：第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)88

支撐一般為十字交叉，截面采用張緊的圓鋼或小角鋼。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)支撐一般為十字交叉，截面采用張緊的圓鋼或小角鋼。894檁條的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）檁條為薄壁構(gòu)件，在受力狀態(tài)其組成板件可能喪失局部穩(wěn)定而產(chǎn)生屈曲，但屈曲后仍能承載（利用薄膜效應(yīng)，即張力場(chǎng)）。設(shè)計(jì)中利用其屈曲后強(qiáng)度，一般采用有效截面的方法進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。（2）檁條的整體穩(wěn)定計(jì)算分為兩種情況：

a.風(fēng)壓力作用下，一般壓型鋼板（條件是有足夠的抗剪件）和受壓區(qū)設(shè)置的檁間拉條能起側(cè)向約束作用。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)4檁條的設(shè)計(jì)特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)90

b.在風(fēng)吸力作用下，下翼緣受壓（連續(xù)設(shè)置的檁條在風(fēng)壓力作用下也有類似情況），受力狀態(tài)類似彈性地基梁，有研究認(rèn)為可按彈性地基梁的壓桿計(jì)算，受拉翼緣對(duì)其的約束作用視為彈性地基梁的作用，截面扭轉(zhuǎn)和側(cè)向彎曲效應(yīng)等效轉(zhuǎn)化為作用于下翼緣的側(cè)向荷載，以簡(jiǎn)化計(jì)算。也可采用構(gòu)造要求，如設(shè)置隅撐。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)b.在風(fēng)吸力作用下，下翼緣受壓（連續(xù)設(shè)置的91檁條的構(gòu)造處理——加隅撐*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)檁條的構(gòu)造處理——加隅撐*第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)925構(gòu)件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）斜梁軸力較大，一般按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)，須滿足強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定的要求。工字形截面的腹板也可按考慮屈曲后強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，但最大高厚比不宜大于250。（2）當(dāng)采用變截面門式剛架時(shí)，剛架柱為楔形，其在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)、不能再套用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，*規(guī)程另有特殊規(guī)定。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)5構(gòu)件設(shè)計(jì)的特點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)936變形控制適當(dāng)放寬框架梁的撓度及框架柱柱頂位移的限值，是門式剛架輕型化的一項(xiàng)保證。如：剛架柱頂位移限值無(wú)吊車、采用輕形墻板h/60（h/150）無(wú)吊車、采用砌體墻h/100（h/150）有吊車、吊車有駕駛室h/400

有吊車、地面操作h/180（h/400）框架斜梁撓度L/180（L/400）第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)6變形控制第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)947節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）門式剛架結(jié)構(gòu)一般在梁柱節(jié)點(diǎn)及框架梁的跨中劃分運(yùn)送和安裝單元。門式剛架斜梁與柱的連接可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。（2）為保證節(jié)點(diǎn)的剛度，節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用摩擦型或承壓型高強(qiáng)度螺栓連接，一般成對(duì)布置。

第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)7節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)95梁與柱的剛性連接節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)梁與柱的剛性連接節(jié)點(diǎn)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)96

（3）門式剛架的柱腳構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）門式剛架的柱腳構(gòu)造第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)97（2）格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)跨度大于60m時(shí)，實(shí)腹式框架不太經(jīng)濟(jì)，此時(shí)可采用格構(gòu)式，最大可做到150m。通常設(shè)計(jì)成變截面，框架橫梁的高跨比在1/12～1/20范圍內(nèi)選取。

內(nèi)力及變形的計(jì)算

當(dāng)跨度不大時(shí)，格構(gòu)式普通框架可以取換算剛度，折算成與其等效的實(shí)腹框架求解內(nèi)力。當(dāng)跨度較大時(shí)，必須考慮全部腹桿的變形進(jìn)行計(jì)算。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（2）格構(gòu)式框架結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)98第三節(jié)拱式結(jié)構(gòu)體系拱式結(jié)構(gòu)外形美觀，體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)受力與建筑造型的完美結(jié)合，是大跨度鋼結(jié)構(gòu)中一種重要的形式。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第三節(jié)拱式結(jié)構(gòu)體系第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)99第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)100

拱的特點(diǎn)（1）拱身主要承受軸力，當(dāng)跨度較大（如超過(guò)80~100m）時(shí)，較梁式結(jié)構(gòu)和框架式結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)。（2）形式有兩鉸拱、三鉸拱和無(wú)鉸拱。使用最多的是雙鉸拱，優(yōu)點(diǎn)是安裝和制造較簡(jiǎn)單，鉸處可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，溫度應(yīng)力也較低。無(wú)鉸拱跨中彎矩分布最有利，但需要較強(qiáng)的基礎(chǔ)，溫度應(yīng)力也較大。

雙鉸拱三鉸拱無(wú)鉸拱第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)拱的特點(diǎn)雙鉸拱101

（3）拱的水平推力較大，對(duì)支座的要求較高。為減輕水平推力，可設(shè)置水平拉桿或采用橡膠支座。在加蓋的體育場(chǎng)、展覽館以及飛機(jī)庫(kù)里，拱的支座常常是房屋的墻體、看臺(tái)等。沒有橫墻或看臺(tái)的情況下則要求設(shè)置拱扶壁以承受拱的水平推力。（4）拱截面分實(shí)腹式和桁架式兩種，一般為等截面。拱身所受彎矩較小，因而截面高度不大，實(shí)腹式可取l/50~l/80，桁架式可取l/30~l/60。拱截面可采用H型鋼、雙角鋼、T型鋼、槽鋼、圓鋼管和方鋼管等。第二章平面承重大跨鋼結(jié)構(gòu)（3）拱的水平推力較大，對(duì)支座的要求較高。為減輕水平推力102

拱的設(shè)計(jì)（1）拱軸線的形狀應(yīng)盡可能選擇與壓力曲線接近。對(duì)稱并沿拱弦線均布的荷載起主要作用時(shí)，宜采用二次拋