大跨建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

大跨建筑結(jié)構(gòu)參考書目：1.《大跨空間結(jié)構(gòu)》張毅剛等編機械工業(yè)出版社；2.《大跨空間結(jié)構(gòu)》完海鷹編中國建筑工業(yè)出版社；3.《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》JGJ7-91；4.《空間結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工》東南大學(xué)出版社；概述

大跨與空間鋼結(jié)構(gòu)主要用于公共建筑，如大會堂、影劇院、展覽館、音樂廳、體育館、加蓋體育場、航空港等。大跨度結(jié)構(gòu)也用于工業(yè)建筑，如飛機制造廠的總裝配車間、飛機庫、造船廠的船體結(jié)構(gòu)車間等等。這些建筑采用大跨結(jié)構(gòu)是受裝配機器（如船舶、飛機）的大型尺寸或工藝過程要求所決定的。展覽館日本大分體育公園綜合競技場倫敦千年穹頂大跨度結(jié)構(gòu)的跨度沒有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》將60m以上定義為大跨度結(jié)構(gòu)，計算和構(gòu)造均有特殊規(guī)定。我國目前最大跨度做到340m，以鋼索和膜材做成的索膜結(jié)構(gòu)最大已做到320m。大跨度結(jié)構(gòu)主要是在自重荷載下工作，主要矛盾是減輕結(jié)構(gòu)自重，故最適宜采用鋼結(jié)構(gòu)。在大跨度屋蓋中應(yīng)盡可能使用輕質(zhì)屋面結(jié)構(gòu)及輕質(zhì)屋面材料，如彩色涂層壓型鋼板、壓型鋁合金板等。主要分為兩大類：平面結(jié)構(gòu)體系梁式體系框架式體系拱式體系空間結(jié)構(gòu)體系實體結(jié)構(gòu)類：薄殼、折板結(jié)構(gòu)張力結(jié)構(gòu)類：懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)類網(wǎng)格結(jié)構(gòu)類：網(wǎng)架及網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)平面承重的大跨度鋼結(jié)構(gòu)1梁式結(jié)構(gòu)體系梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡支桁架的形式，桁架的優(yōu)點是制作與安裝都比較簡單，其上、下弦及腹桿僅承受拉力或壓力，對支座也沒有橫推力。適用跨度：4060m，更大的跨度由于耗鋼量過大而不經(jīng)濟。重點是支撐系統(tǒng)的布置，對保證整個結(jié)構(gòu)體系的整體剛度是非常重要的。

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。

常用用形形式式：：（1））角角鋼鋼（（或或T型型鋼鋼））桁桁架架（2））H型型鋼鋼重重型型桁桁架架*（3））鋼鋼管管桁桁架架（（圓圓鋼鋼管管或或矩矩形形管管））*桁架架設(shè)設(shè)計計的的難難點點在在節(jié)節(jié)點點和和支支座座，，跨度度大大于于35～～40m時，，梁梁式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的支支座座之之一一必必須須作作成成可可移移動動的的，，以以減減小小對對支支承承墻墻體體或或支支柱柱傳傳遞遞的的橫橫向向反反力力，，橫橫向向反反力力一一般般由由屋屋架架下下弦弦的的彈彈性性變變形形產(chǎn)產(chǎn)生生。。*上海海證證券券大大廈廈連接接兩兩幢幢主主樓樓的的天天橋橋桁桁架架跨跨度度63m，，共共支支承承著著從從17層層至至26層層共共8個個樓樓層層，，采采用用了了H型型鋼鋼重重型型桁桁架架。。上海海浦浦東東國國際際機機場場上海海浦東東國國際際機機場場候候機機樓樓屋屋架架梁梁跨跨度度83m，，跨跨中中高高度度超超過過11m，，單單榀榀屋屋架架梁梁重重55噸噸。。為了了增增加加屋屋架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的剛剛度度，，同同時時為為保保證證屋屋架架梁梁在在風(fēng)風(fēng)吸吸力力作作用用下下始始終終處處于于受受拉拉狀狀態(tài)態(tài)，，下下弦弦布布置置了了一一根根預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力鋼鋼索索，，對對下下弦弦施施加加足足夠夠的的預(yù)預(yù)應(yīng)應(yīng)力力。。（1））角角鋼鋼（（或或T型型鋼鋼））桁桁架架一般般用用節(jié)節(jié)點點板板連連接接，，過過去去采采用用的的方方法法是是按按桁桁架架弦弦桿桿或或腹腹桿桿的的最最大大內(nèi)內(nèi)力力選選擇擇節(jié)節(jié)點點板板厚厚，，當(dāng)當(dāng)受受力力較較復(fù)復(fù)雜雜時時不不可可靠靠。。國國外外有有些些規(guī)規(guī)范范（（如如美美國國AISC規(guī)范））規(guī)定需需進(jìn)行計計算。88規(guī)范范后的90年代代，重慶慶鋼鐵設(shè)設(shè)計研究究院會同同云南省省建筑設(shè)設(shè)計院作作了一系系列雙角角鋼桿件件桁架節(jié)節(jié)點板的的試驗，，其中受受拉試件件16個個，受壓壓試件8個。從從而總結(jié)結(jié)出用撕裂面面法推導(dǎo)導(dǎo)出來的的公式。由于桁架架節(jié)點板板的外形形往往不不規(guī)則，，同時，，一些受受動力荷荷載的桁桁架還需需要計算算節(jié)點板板的疲勞勞，用撕撕裂面法法推導(dǎo)出出來的公公式計算算比較麻麻煩。故故參照國國外多數(shù)數(shù)國家的的經(jīng)驗，，規(guī)范建建議對桁桁架節(jié)點點板也可可采用有有效寬度度法進(jìn)行行承載力力計算。。有效寬度度法假定定腹桿軸軸力Ｎ通過連接接件在節(jié)節(jié)點板內(nèi)內(nèi)按照應(yīng)應(yīng)力擴散散角度傳傳至連接接件端部部與N相垂直的的一定寬寬度范圍圍內(nèi)，稱稱為有效效寬度be。假定be范圍內(nèi)的的節(jié)點板板應(yīng)力達(dá)達(dá)到fu，并令be·t·fu=Nu(節(jié)點板破破壞時的的腹桿軸軸力)，，按此法法擬合的的結(jié)果，，當(dāng)應(yīng)力力擴散角角=270時精度最最高，計計算值與與試驗值值的比值平均為為98.9%；當(dāng)=300時，比值值為106.8%，考慮到到國外多多數(shù)國家家對應(yīng)力力擴散角角均取為為300，為與國國際接軌軌且誤差差較小，，建議取取=300。有效寬度度法適用用于腹桿桿與節(jié)點點板采用用側(cè)焊、、圍焊、、鉚釘、、螺栓等等多種連連接情況況，（采采用鉚釘釘或螺栓栓連接時時，be應(yīng)取為有有效凈寬寬度）。。桁架節(jié)點點板厚度度選用表表一般的的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)教教科書書和手手冊均均列有有“桁桁架節(jié)節(jié)點板板厚度度選用用表””，但但都系系互相相參考考，缺缺乏科科學(xué)依依據(jù)。。這次次該研研究組組先制制作了了N-t/b關(guān)系表表（N為腹桿桿最大大拉力力；t為節(jié)點點板厚厚度；；b為連接接肢寬寬度）），反反映了了側(cè)焊焊縫焊焊腳尺尺寸hf1、hf2的影響響。同同時又又在上上述參參數(shù)組組合的的最不不利情情況下下，重重新整整理出出偏于于安全全的N—t表。相相對來來說它它比以以往的的N—t表更符符合實實際。。為保證證節(jié)點點板受受壓時時的穩(wěn)穩(wěn)定，，桁架架桿件件間間間隙不不能太太大，，例如如有豎豎腹桿桿的節(jié)節(jié)點板板（或或自由由邊有有加勁勁的節(jié)節(jié)點板板），，不不能理理解為為c值愈小小愈好好。規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定““弦桿桿與腹腹桿、、腹桿桿與腹腹桿之之間的的間隙隙，不不應(yīng)小小于20mm”，是是由于于間隙隙過小小，焊焊接殘殘余應(yīng)應(yīng)力影影響過過大。。而對對吊車車桁架架，為為避免免疲勞勞破壞壞又規(guī)規(guī)定此此間隙隙“不不宜小小于50mm”；同同時還還規(guī)定定在工工作溫溫度-20C地區(qū)的的桁架架，為為防冷冷脆，，“腹腹桿與與弦桿桿相鄰鄰焊縫縫焊趾趾間凈凈距不不宜小小于2.5t”。同同樣，，這些些規(guī)定定不能能理解解為桿桿件間間間隙隙愈大大愈好好，在在某些些情況況如出出現(xiàn)矛矛盾，，應(yīng)妥妥善處處理。。隨著熱熱軋H型鋼鋼在我我國投投產(chǎn)，，剖分分T型型鋼用用于桁架弦弦桿或或腹桿桿的情情況越越來越越多。。T型鋼桁桁架的的優(yōu)點點是：：無離離縫、、防腐腐易處處理、、用鋼鋼量省省。問題：：（1））節(jié)點點施工工不方方便；；（2））節(jié)點點構(gòu)造造方式式不同同，節(jié)節(jié)點內(nèi)內(nèi)的應(yīng)應(yīng)力狀狀態(tài)更更加復(fù)復(fù)雜，，同時時，對對節(jié)點點受力力研究究不夠夠，故故規(guī)范范公式式均不不適用用；（3））板件件的局局部穩(wěn)穩(wěn)定難難以滿滿足規(guī)規(guī)范的的規(guī)定定。（2））H型鋼重型型桁架架桁架節(jié)節(jié)點鉸鉸接是是一種種近似似，條條件是是桿件件較細(xì)細(xì)長，，以H型鋼作作弦桿或或腹桿桿的重型桁桁架，，設(shè)計計時應(yīng)應(yīng)注意意節(jié)點的的次應(yīng)應(yīng)力，，或按按剛接接節(jié)點點設(shè)計計，對對重要要的節(jié)節(jié)點還還應(yīng)進(jìn)進(jìn)行有有限元元分析析。（3））鋼管管桁架架（圓圓管或或矩形形管））鋼管桁桁架節(jié)節(jié)點受受力復(fù)復(fù)雜，，原88規(guī)規(guī)范只只有直直接焊焊接的的平面面桁架架式圓圓管結(jié)結(jié)構(gòu)的的條文文。近近幾年年同濟濟大學(xué)學(xué)對圓圓鋼管管空間間桁架架節(jié)點點作了了一些些試驗驗和分分析；；哈工工大對對直接接焊接接的方方管桁桁架結(jié)結(jié)構(gòu)（（主管管為方方管，，支管管為方方管或或圓管管）的的節(jié)點點作了了一些些試驗驗和分分析，，《鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范范》修修訂時時，其其成果果已部部分納納入。。2框框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系與梁式式結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系相比比，框框架式式體系系比較較經(jīng)濟濟，且且橫梁梁高度度可以以取得得比梁梁式結(jié)結(jié)構(gòu)的的高度度小，，剛度度也較較大，，常用用于工工業(yè)建建筑。?？蚣苤_腳可以以作成成鉸接接，也也可以以作成成剛接接。無無鉸框框架剛剛度更更好，，用鋼鋼量省省、便便于安安裝，，但這這種框框架對對溫度度作用用比較較敏感感，對對基礎(chǔ)礎(chǔ)及地地基的的要求求較高高。主要有有實腹腹式和和格構(gòu)構(gòu)式兩兩大類類。（1））實腹腹式框框架結(jié)結(jié)構(gòu)體體系實腹式式框架架適用用于跨跨度不不太大大（L=18～60m）的框框架結(jié)結(jié)構(gòu)。。它的的優(yōu)點點是制制作簡簡單、、便于于運輸輸，還還能降降低房房屋高高度。。實腹腹框架架常設(shè)設(shè)計成成鉸接接柱腳腳。由于框框架支支座彎彎矩的的卸載載作用用使實實腹框框架的的橫梁梁高度度不大大，可可取跨跨度的的1/30～1/40。。在我國國得到到大力力發(fā)展展的輕輕型門門式剛剛架結(jié)結(jié)構(gòu)，，是實腹式式框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系的一一種，，其特特點是是屋蓋蓋及墻墻體均均采用用壓型型鋼板板，結(jié)結(jié)構(gòu)主主要承承受自自身的的重量量。輕型門門式剛剛架結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計門式剛剛架是是一種種有效效利用用材料料的結(jié)結(jié)構(gòu)形形式。。由于于構(gòu)件件尺寸寸小，，房屋屋高度度相應(yīng)應(yīng)降低低，減減輕了了建筑筑體積積和重重量。。構(gòu)件件可以以在工工廠批量生生產(chǎn)，，工地地安裝裝用高高強螺螺栓連連接，，簡便便而迅迅速，，施工工期短短。同同時，，門武武剛架架造型型簡潔潔美觀，在房房屋建建筑中中可適用于覆蓋大大面積積的單跨、、多跨等廠房、、倉庫庫和各各類公共建建筑。。1建建筑筑特點點（1））輕型型化，，屋蓋蓋及墻墻體均均為壓壓型鋼鋼板，，以減減輕建筑自自重；；（2））吊車車噸位位：A1~A5工作級級別的的橋式式吊車車20t；懸掛式式起重重機3t。。（3））常用用跨度度：1830m，高高度4.5~9m。規(guī)程規(guī)規(guī)定定跨度度可作作到36m。2結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)特點點（1））主體結(jié)結(jié)構(gòu)采采用門門式剛剛架，，剛架架可以以是單單跨、、雙跨跨或多多跨，，還可可帶附附跨。。把中柱做成成搖擺柱體體現(xiàn)了材料料集中使用用的原則。。（2）采用變化構(gòu)構(gòu)件截面的的手段以適適應(yīng)彎矩變變化是門式式剛架輕型型化的技術(shù)術(shù)措施之一一。柱腳常常用鉸接，，（當(dāng)有橋式吊吊車時用等等截面、柱柱腳固定）。（3）剛架架間距一般般6m左右，，亦可采用用7.5~9m，間間距太大將將增加檁條條的用鋼量量。溫度區(qū)段長長度：縱向300m；橫橫向150m。當(dāng)不超過以以上數(shù)值時時，一般情情況下可不不考慮溫度度應(yīng)力和溫溫度變形的的影響。柱間支撐的的縱向水平平剛度較單單獨柱大得得多（約10～20倍），故故廠房縱向向溫度變形形的不動點點接近于柱柱間支撐的的中點（有有兩道柱間間支撐時，，為兩支撐撐距離的中中點）。新規(guī)范增加加：“當(dāng)有有計算依據(jù)據(jù)時，溫度度區(qū)段長度度可適當(dāng)加加大”，是是考慮到影影響溫度區(qū)區(qū)段長度限限值的因素素較多，在在規(guī)范中無無法逐一反反映，讓設(shè)設(shè)計人員根根據(jù)具體情情況考慮增增減。當(dāng)溫度區(qū)段段長度超過過規(guī)范規(guī)定定的數(shù)值時時，應(yīng)進(jìn)行行溫度應(yīng)力力的計算或或設(shè)置溫度度伸縮縫。。溫度伸縮縫縫的兩種做做法：a.在搭接檁條條的螺栓連連接處采用用長圓孔；；b.設(shè)置雙柱。。此外，吊車車梁與柱的的連接宜采采用長圓孔孔。（4）剛架斜斜梁的坡度度取決于屋屋面排水坡坡度，一般般i=1/8~1/20。減小構(gòu)件腹腹板厚度，，一般腹板板壁厚在4~10mm，（（4mm是是規(guī)程規(guī)定定的下限）），主要利利用腹板截截面的屈曲曲后強度。?！堕T式剛架架輕型房屋屋鋼結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程》》CECS102：2002推推薦采用Q235、、Q345鋼材。（5）檁檁條采采用冷冷彎薄薄壁型型鋼，，截面面一般般為C型鋼鋼或Z型鋼鋼（坡坡度較較大時時，可可以做做到主主軸與與地面面平行行）。。檁條條壁厚厚一般般1.5~3.0mm，，1.5mm為為規(guī)范范規(guī)定定的下下限。。新修定定的國國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《《冷彎彎薄壁壁型鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)范范》GB50018-2002已已取取消了了壁厚厚6mm上上限的的規(guī)定定，板板厚由由設(shè)計計者自自行掌掌握（（未試試驗）），我我國目目前已已能生生產(chǎn)12.5mm厚厚的冷冷彎薄薄壁型型鋼。。（6））支撐撐體系系：必須設(shè)設(shè)屋蓋蓋支撐撐系統(tǒng)統(tǒng)和柱柱間支支撐系系統(tǒng)。。屋蓋蓋支撐撐布置置在溫溫度區(qū)區(qū)段的的兩端端或端端部第第二開開間（（此時時第一一開間間設(shè)剛剛性系系桿））。柱間支支撐設(shè)設(shè)在與與屋蓋蓋支撐撐相同同的柱柱間，，無吊吊車時時，間間距一一般30~45m，不不大于于60m。。有吊吊車時時柱間支支撐宜宜設(shè)在在溫度度區(qū)段段中部部。支撐一一般為為十字字交叉叉，截截面采采用張張緊的的圓鋼鋼或小小角鋼鋼。3荷荷載載計算算的特特點（1））新修訂的的《建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)規(guī)范》》將不不上人人的屋屋面均均布活活荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)規(guī)定為為0.5kN/m2（原規(guī)規(guī)范分分0.3、、0.5、、0.7kN/m2三級））。對不上上人的的屋面面均布布活荷荷載，，較早早的荷荷載規(guī)規(guī)范取取0.3kN/m2，后發(fā)發(fā)現(xiàn)對對重屋屋面偏偏低，，74規(guī)范范改為為0.5kN/m2。采用用概率率極限限狀態(tài)態(tài)設(shè)計計法后后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)對以以恒載載為主主的結(jié)結(jié)構(gòu)（（混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)））可靠靠度下下降，，故又又提高高到0.7kN/m2。新修訂訂的荷荷載規(guī)規(guī)范增增加了了以恒恒載為為主的的不利利組合合式，，屋面面活荷荷載中中主要要考慮慮的僅僅是施施工荷荷載即即偶然然因素素的不不利影影響，，故又又恢復(fù)復(fù)到0.5kN/m2。但注注明““對不不同結(jié)結(jié)構(gòu)可可按有有關(guān)設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范作作0.2kN/m2的增減減”。。新修修訂的的《鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范范》規(guī)規(guī)定““對支支承輕輕屋面面的構(gòu)構(gòu)件或或結(jié)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)當(dāng)僅有有一個個可變變荷載載且受受荷面面積超超過60m2時，取取0.3kN/m2”。這與與原《門式式剛架架輕型型房屋屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)規(guī)程》》的規(guī)規(guī)定有有所不不同，，應(yīng)注注意檁檁條的的計算算。（2））《門式式剛架架輕型型房屋屋鋼結(jié)結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)規(guī)程》》CECS102：2002對風(fēng)荷載作作用下下的體體型系系數(shù)有有特殊殊規(guī)定定。對對剛架架、檁檁條、、屋面面板、、墻梁梁等均均有專專門的的規(guī)定定。特特別應(yīng)應(yīng)注意意房屋屋端區(qū)區(qū)的風(fēng)荷載體體型系系數(shù)不不同于于中間間區(qū)。。4檁檁條條的設(shè)設(shè)計特特點（1））檁條為為薄壁壁構(gòu)件件，在在受力力狀態(tài)態(tài)其組組成板板件可可能喪喪失局局部穩(wěn)穩(wěn)定而而產(chǎn)生生屈曲曲，但但屈曲曲后仍仍能承承載（（利用用薄膜膜效應(yīng)應(yīng)，即即張力力場））。設(shè)設(shè)計中中利用用其屈屈曲后后強度度，一一般采采用有有效截截面的的方法法進(jìn)行行強度度計算算。（2））檁條條的整整體穩(wěn)穩(wěn)定計計算分分為兩兩種情情況：：a.風(fēng)風(fēng)壓力力作用用下，，一般般壓型型鋼板板（條條件是是有足足夠的的抗剪剪件））和受受壓區(qū)區(qū)設(shè)置置的檁檁間拉拉條能能起側(cè)側(cè)向約約束作作用。。b.在在風(fēng)吸吸力作作用下下，下下翼緣緣受壓壓（連連續(xù)設(shè)設(shè)置的的檁條條在風(fēng)風(fēng)壓力力作用用下也也有類類似情情況）），受受力狀狀態(tài)類類似彈彈性地地基梁梁，有有研究究認(rèn)為為可按按彈性性地基基梁的的壓桿桿計算算，受受拉翼翼緣對對其的的約束束作用用視為為彈性性地基基梁的的作用用，截截面扭扭轉(zhuǎn)和和側(cè)向向彎曲曲效應(yīng)應(yīng)等效效轉(zhuǎn)化化為作作用于于下翼翼緣的的側(cè)向向荷載載，以以簡化化計算算。也可采采用構(gòu)構(gòu)造要要求，，如設(shè)設(shè)置隅隅撐。。檁條的的構(gòu)造造處理理———加隅隅撐*5構(gòu)構(gòu)件件設(shè)計計的特特點（1））斜梁梁軸力力較大大，一一般按按壓彎彎構(gòu)件件設(shè)計計，須須滿足足強度度、整整體穩(wěn)穩(wěn)定、、局部部穩(wěn)定定的要要求。。工字字形截截面的的腹板板也可可按考考慮屈屈曲后后強度度進(jìn)行行設(shè)計計，但但最大大高厚厚比不不宜大大于250。工字形形截面面構(gòu)件件腹板板考慮慮屈曲曲后強強度的的設(shè)計計特點點：（a））條款款不適適用于于吊車車梁，，因有有關(guān)資資料不不充分分，多多次反反復(fù)屈屈曲可可能導(dǎo)導(dǎo)致腹腹板邊邊緣出出現(xiàn)疲疲勞裂裂紋。。（b））腹板受受剪屈屈曲后后的強強度計計算利利用了了張力力場概概念，，使極極限剪剪力大大于屈屈曲剪剪力。。精確確確定定張力力場剪剪力值值需要要算出出張力力場寬寬度，，比較較復(fù)雜雜，為為簡化化計算算采用用了相相當(dāng)于于下限限的近近似公公式。。（c））利用腹腹板屈屈曲后后強度度，即即使hw/tw很大，，只要要腹板板的抗抗剪承承載力力不低低于構(gòu)構(gòu)件的的實際際最大大剪力力，一一般不不再考考慮設(shè)設(shè)置加加勁肋肋。（d））利用用腹板板屈曲曲后強強度后后，構(gòu)構(gòu)件的的抗彎彎及抗抗壓承承載力力有所所降低低，此此時應(yīng)應(yīng)按有有效寬寬度計計算截截面特特性，，受壓壓區(qū)的的有效效寬度度取:當(dāng)截面面全部部受壓壓時：：he=hw當(dāng)截面面部分分受拉拉時：：he=hc有效寬寬度系系數(shù)，與板板件局局部穩(wěn)穩(wěn)定的的臨界界應(yīng)力力有關(guān)，，以通用用高厚厚比作作為參參數(shù)，，分為為三個個階段段，完完全彈彈性、、完全全塑性性及彈彈塑性性，即即：當(dāng)時時，，(a)當(dāng)(b)當(dāng)(c)(e)腹腹板屈屈曲后后的抗抗剪承承載力力Vd，應(yīng)為屈屈曲剪剪力與與張力力場剪剪力之之和，，用下下列公公式計計算：：當(dāng)λw0.8時Vd=hwtwfv(a)當(dāng)0.8<λw<1.4時：Vd=hwtwfv[1-0.64(λw-0.8)](b)當(dāng)λw1.4時：Vd=hwtwfv(1-0.275λw)(c)式中λw——用于于抗剪計計算的腹腹板通用用高厚比比。（f）工字形截截面受彎彎構(gòu)件在在剪力和和彎矩作作用下的的強度，，借用了了歐洲規(guī)范范EC3的基本計計算式：：當(dāng)V0.5Vd時,MMe(a)當(dāng)0.5Vd<VVd時,(b)Mf—梁兩翼緣緣所承擔(dān)擔(dān)的彎矩矩，對雙雙軸對稱稱截面梁梁Mf=Af(hw·+t)f（Af為一個翼翼緣截面面積）；；Me—構(gòu)件有有效截面面所承擔(dān)的的彎矩，，Me=Wef。（g）工字形形截面壓壓彎構(gòu)件件在剪力力、彎矩矩和軸力力共同作作用下的的強度，，采用以以下基本計算算式：當(dāng)V0.5Vd時,MMe-NWe/Ae(a)當(dāng)0.5VdV<Vd時,(b)—兼受壓壓力時梁兩翼緣緣所承擔(dān)擔(dān)的彎矩矩，對雙雙軸對稱截面面梁，=Af(hw·+t)(f-N/A)；Ae—構(gòu)件的的有效截截面面積積。（h）考慮腹板板屈曲后后強度的的加勁肋肋設(shè)計梁腹板利利用屈曲曲后強度度時，其其中間加加勁肋除除承受集集中荷載載和翼緣緣轉(zhuǎn)折外外，還承承受張力力場產(chǎn)生生的壓力力，該壓壓力按下下式計算算：Ｎs=V-0.9hwtwcr式中，Ｎs為腹板屈屈曲后張力場產(chǎn)產(chǎn)生的壓壓力；cr為臨界剪剪應(yīng)力。。上式比理論值值偏大，，以考慮張張力場張張力的水平平分力的的不利影響響。（2）當(dāng)當(dāng)采用變變截面門門式剛架架時，剛剛架柱為為楔形，，其在剛剛架平面面內(nèi)的計計算長度度系數(shù)、、不能再再套用《《鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計規(guī)規(guī)范》，，*規(guī)程另有有特殊規(guī)規(guī)定。變截面柱柱在剛架架平面內(nèi)內(nèi)的整體體穩(wěn)定計計算公式式仍借用用了鋼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范的的形式。。軸力取小小頭，彎彎矩取大大頭。等等效彎矩矩系數(shù)按按有側(cè)移移剛架取取1.0。*等截面剛剛架柱的的計算長長度*（3）搖搖擺柱失失穩(wěn)時，，其撓曲曲線類似似于兩端端鉸接的的歐拉柱柱，因此此計算長長度取1.0。。（4）連連于剛架架的搖擺擺柱，屈屈曲時對對剛架產(chǎn)產(chǎn)生水平平力，使使剛架柱柱的臨界界力降低低，故剛剛架柱的的計算長長度應(yīng)乘乘以增大大系數(shù)：：6變變形控制制適當(dāng)放寬寬框架梁的的撓度及及框架柱柱頂位移的限值值，是門式剛架架輕型化的的一項保保證。如：：剛架柱頂頂位移限限值無吊車、、采用輕輕形墻板板h/60（（h/150）無吊車、、采用砌砌體墻h/100（h/150）有吊車、、吊車有有駕駛室室h/400有吊車、、地面操操作h/180（h/400）框架斜梁梁撓度L/180（L/400）7節(jié)節(jié)點設(shè)計計（1）門門式剛架架結(jié)構(gòu)一一般在梁梁柱節(jié)點點及框架架梁的跨跨中劃分分運送和和安裝單單元。門式剛架架斜梁與與柱的連連接可采采用端板板豎放、、端板橫橫放和端端板斜放放三種形形式。（2）為為保證節(jié)節(jié)點的剛剛度，節(jié)節(jié)點應(yīng)采采用摩擦擦型或承承壓型高高強度螺螺栓連接接，一般般成對布布置。梁與柱的的剛性連連接節(jié)點點（3）用用高強度度螺栓連連接的端端板，為為減小杠杠桿力的的影響，，其厚度度不宜太太薄，一一般可取取1.5~2d，或設(shè)置加加勁肋。。（4）連接按承承受的最最大內(nèi)力力設(shè)計。。斜梁與與柱相交交的節(jié)點點域，應(yīng)應(yīng)驗算抗抗剪強度度。柱翼緣和和橫向加加勁肋為為邊界的的節(jié)點腹腹板區(qū)域域所受的的剪應(yīng)力力應(yīng)滿足足下式要要求:公式來源源于設(shè)置置柱橫向向加勁肋肋時鋼框框架節(jié)點點柱腹板板節(jié)點域域的抗剪剪強度計計算。柱節(jié)點腹腹板區(qū)域域所受的的剪力:或兩式等價價，取其其一。節(jié)點域周周邊的內(nèi)內(nèi)力剪應(yīng)力應(yīng)應(yīng)滿足下下式要求求：規(guī)范規(guī)定定的計算算式在上上式的基基礎(chǔ)上加加以了調(diào)調(diào)整和簡簡化。a.節(jié)點域域的周邊邊有柱翼翼緣和加加勁肋提提供的約約束，使使抗剪承承載力大大大提高高，故將將節(jié)點域域抗剪強強度提高高到。。b.節(jié)點域域中彎矩矩的影響響較大，，剪力的的影響較較小。略略去剪力力項使算算得的結(jié)結(jié)果偏于于安全20%30%，但公式式?jīng)]有包包括柱腹腹板軸壓壓力設(shè)計計值N對抗剪強強度的不不利影響響，一般般N與其屈服服承載力力Ny之比<0.5，則軸壓壓力對抗抗剪強度度不利影影響系數(shù)數(shù)為，，與略略去剪應(yīng)應(yīng)力有利利影響相相互抵消消而略偏偏安全。。因此，公公式即成成為式中的hbhctw=Vp稱為節(jié)點點域的體體積。當(dāng)節(jié)點域域計算不不滿足要要求時，，應(yīng)加厚厚腹板或或設(shè)置斜斜加勁肋肋。（5）門門式剛架架的柱腳腳構(gòu)造（2）格格構(gòu)式框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)體系當(dāng)跨度大大于60m時，實腹腹式框架架不太經(jīng)經(jīng)濟，此此時可采采用格構(gòu)構(gòu)式，最最大可做做到150m。通常設(shè)計計成變截截面，框框架橫梁梁的高跨跨比在1/12～1/20范范圍內(nèi)選選取。內(nèi)力及變變形的計計算當(dāng)跨度不不大時，，格構(gòu)式式普通框框架可以以取換算算剛度，，折算成成與其等等效的實實腹框架架求解內(nèi)內(nèi)力。當(dāng)當(dāng)跨度較較大時，，必須考考慮全部部腹桿的的變形進(jìn)進(jìn)行計算算?？蚣軝M梁梁的撓度度只需計計算由可可變荷載載引起的的，永久久荷載產(chǎn)產(chǎn)生的撓撓度可由由結(jié)構(gòu)的的起拱來來消除。。當(dāng)跨度度大于50m且剛性柱柱（支座座）不高高時，須須計入框框架的溫溫度應(yīng)力力。實腹腹框架的的橫梁與與柱一般般設(shè)計成成焊接工工字型截截面，其其承載能能力按壓壓彎構(gòu)件件計算。。兩鉸框框架中的的框架柱柱可以作作成沿高高度變截截面的形形式，這這樣能充充分利用用截面強強度，減減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)自重。。構(gòu)造特點點a.框架架負(fù)彎矩矩處下翼翼緣為防防止平面面外失穩(wěn)穩(wěn)，應(yīng)加加設(shè)斜撐撐。*b.在雙鉸框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)中，為為減小橫橫梁中部部的彎矩矩，可采采用圖中中使橫梁卸卸載的做做法。c.截面受力力較小時時可采用用雙角鋼鋼組合T形截面、、T型鋼截面面；受力力較大時時可采用用槽鋼或或工字鋼鋼截面。。d.因格構(gòu)式式框架受受力較大大，框架架橫梁與與柱轉(zhuǎn)角角處比較較合理的構(gòu)構(gòu)造造是是在在轉(zhuǎn)角角范范圍圍內(nèi)內(nèi)做成成實實腹腹式式并加加加加勁勁桿桿。。3拱拱式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系拱式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)外外形形美美觀觀，，體體現(xiàn)現(xiàn)了了結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)受受力力與與建建筑筑造造型型的的完完美美結(jié)結(jié)合合，，是是大大跨跨度度鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)中中一一種種重重要要的的形形式式。。拱的的特特點點（1））拱拱身身主主要要承承受受軸軸力力，，當(dāng)當(dāng)跨跨度度較較大大（（如如超超過過80~100m））時時，，較較梁梁式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和框框架架式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)更更經(jīng)經(jīng)濟濟。。（2））形形式式有有兩兩鉸鉸拱拱、、三三鉸鉸拱拱和和無無鉸鉸拱拱。。使使用用最最多多的的是是雙雙鉸鉸拱拱，，優(yōu)優(yōu)點點是是安安裝裝和和制制造造較較簡簡單單，，鉸鉸處處可可自自由由轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動，，溫溫度度應(yīng)應(yīng)力力也也較較低低。。無無鉸鉸拱拱跨跨中中彎彎矩矩分分布布最最有有利利，，但但需需要要較較強強的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)，，溫溫度度應(yīng)應(yīng)力力也也較較大大。。雙鉸鉸拱拱三三鉸鉸拱拱無無鉸鉸拱拱（3））拱拱的的水水平平推推力力較較大大，，對對支支座座的的要要求求較較高高。。為為減減輕輕水水平平推推力力，，可可設(shè)設(shè)置置水水平平拉拉桿桿或或采采用用橡橡膠膠支支座座。。在加加蓋蓋的的體體育育場場、、展展覽覽館館以以及及飛飛機機庫庫里里，，拱拱的的支支座座常常常常是是房房屋屋的的墻墻體體、、看看臺臺等等。。沒沒有有橫橫墻墻或或看看臺臺的的情情況況下下則則要要求求設(shè)設(shè)置置拱拱扶扶壁壁以以承承受受拱拱的的水水平平推推力力。。（4））拱拱截截面面分分實實腹腹式式和和桁桁架架式式兩兩種種，，一一般般為為等等截截面面。。拱身身所所受受彎彎矩矩較較小小，，因因而而截截面面高高度度不不大大，，實實腹腹式式可可取取l/50~l/80，，桁桁架架式式可可取取l/30~l/60。。拱截面面可可采采用用H型型鋼鋼、、雙雙角角鋼鋼、、T型型鋼鋼、、槽槽鋼鋼、、圓圓鋼鋼管管和和方方鋼鋼管管等等。。拱的的設(shè)設(shè)計計（1））拱拱軸軸線線的的形形狀狀應(yīng)應(yīng)盡盡可可能能選選擇擇與與壓壓力力曲曲線線接接近近。。對對稱稱并并沿沿拱拱弦弦線線均均布布的的荷荷載載起起主主要要作作用用時時，，宜宜采采用用二二次次拋拋物物線線（（與與彎彎矩矩圖圖接接近近））。。為為簡簡化化拱拱的的設(shè)設(shè)計計與與制制造造，，也也可可用用圓圓弧弧代代替替，，對對扁扁平平拱拱不不會會引引起起內(nèi)內(nèi)力力實實質(zhì)質(zhì)性性的的變變化化。。對對于于自自重重很很大大的的高高拱拱，，宜采采用用懸懸鏈鏈線線外外形形。。在在風(fēng)風(fēng)荷載載作作用用下下，，由由于于壓壓力力線線變化化較較大大，，拱拱的的外外形形宜宜取取兩極極限限壓壓力力線線的的中中間間線線。。（2））風(fēng)風(fēng)荷荷載載是是拱拱結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)計計算算中中一一項項非非常常重重要要的的荷荷載載，，特特別別應(yīng)應(yīng)注注意意風(fēng)風(fēng)吸吸力力對對拱拱結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的影影響響，，還還應(yīng)應(yīng)考考慮慮側(cè)側(cè)風(fēng)風(fēng)壓壓或或端端風(fēng)風(fēng)壓壓作作用用在在建建筑筑物物上上的的情情況況。。（3））平平面面的的拱拱式式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)為為一一受受壓壓曲曲桿桿，，應(yīng)應(yīng)按按壓壓彎彎桿桿件件設(shè)設(shè)計計，，拱拱在在彎彎矩矩作作用用平平面面內(nèi)內(nèi)需需要要驗驗算算強強度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定性性。。因因曲曲桿桿平平衡衡微微分分方方程程的的求求解解比比較較困困難難，，目目前前只只能能按按彈彈性性方方法法近近似似求求解解桿桿件件的的臨臨界界力力，，現(xiàn)現(xiàn)行行規(guī)規(guī)范范暫暫時時還還沒沒有有曲曲桿桿計計算算長長度度取取值值的的規(guī)規(guī)定定。。拱拱的的計計算算長長度度系系數(shù)數(shù)與與拱拱的的形形狀狀、、拱拱的的矢矢高高f與拱拱跨跨l的比比值值有有關(guān)關(guān)（4））拱拱在在彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的剛剛度度如如果果與與平平面面內(nèi)內(nèi)相相差差很很大大，，受受壓壓時時容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生平平面面外的的失失穩(wěn)穩(wěn)，，應(yīng)應(yīng)利利用用沿沿房房屋屋長長度度方方向設(shè)設(shè)置置的的橫橫向向支支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)及及檁檁條條體體系作作為為平平面面外外的的支支撐撐點點。。同同時時，，還應(yīng)按壓彎彎桿件驗算算平面外的的穩(wěn)定。（5）拱的的支座鉸可可以有不同同的形式。拱腳的構(gòu)造造（6）三鉸鉸拱中的拱拱頂鉸是構(gòu)構(gòu)造設(shè)計的的難點，格格構(gòu)式拱在在支座鉸和和拱頂鉸的部位位，其截面面需改變?yōu)閷崒嵏故剑瑫r還需設(shè)置置適當(dāng)?shù)募蛹觿爬?，以傳傳遞較大的的集中反力。。重慶市武警警總隊訓(xùn)練練場（跨度61.4m））重慶出口加加工區(qū)卡口口壓型鋼板波波紋拱屋蓋蓋也是拱式式結(jié)構(gòu)的一一種，最大大跨度可做做到60m，造價極低低，且施工工速度快。。缺點是隔隔熱保溫效效果差，在在不對稱荷荷載和集中中荷載作用用下宜喪失失整體穩(wěn)定定。達(dá)州市體育育場效果圖圖達(dá)州市體育育場看臺挑挑棚采用了了在節(jié)點處處相貫連接接的圓鋼管管空間桁架架結(jié)構(gòu)，拱拱頂為覆蓋蓋的膜結(jié)構(gòu)構(gòu)。圓鋼管空間間桁架的主主拱跨度為為240m，與主拱拱垂直的次次拱最大跨跨度34m。主拱截面為為菱形空間間桁架，次次拱為三角角形空間桁桁架，次拱拱與主拱間間均采用相相貫連接。。主、次拱均均采用鋼管管桁架由于屋面采采用膜結(jié)構(gòu)構(gòu)，自重較較輕，內(nèi)力力計算中風(fēng)風(fēng)荷載起控控制作用。。同時由于結(jié)結(jié)構(gòu)體型復(fù)復(fù)雜，對風(fēng)風(fēng)荷載體型型系數(shù)的取取值很難套套用現(xiàn)成的的數(shù)據(jù)，因因而對風(fēng)荷荷載的計算算考慮了幾幾種不同的的情況。（1）風(fēng)壓壓力作用；；（2）風(fēng)吸吸力作用；；（3）半跨跨壓力半跨跨吸力作用用。9、靜夜四無鄰鄰，荒居舊業(yè)業(yè)貧。。12月-2212月-22Friday,December23,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。12:14:1612:14:1612:1412/23/202212:14:16PM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2212:14:1612:14Dec-2223-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。12:14:1612:14:1612:14Friday,December23,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2212:14:1612:14:16December23,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。23十十二二月202212:14:16下下午午12:14:1612月月-2215、比不了了得就不不比，得得不到的的就不