大跨度建筑屋盖结构.ppt
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1、201米,第一篇 大跨度建筑屋盖结构,第一篇 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,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,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,跨度可达米,最适宜米左右 刚度较差,受荷后产生挠度
2、,用于工业厂房时,吊车起重量不能过大,特 点,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,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,类型,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:,纵向柱距:米 横向跨度:米的倍数,如米、米 h/L:h减小将使推
3、力增大, 三铰刚架: hL 两铰刚架: L稍大于h,构造,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,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 预应力时为,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 双坡度的屋面坡度:1/81/12 梁截面高度:单坡梁h=(1/1
4、81/12)l 双坡梁h=(1/141/6)l 梁腹厚度:610cm,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,湖南国际会展中心,宽141米,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,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,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:米 最经济跨度:米 节间长度:1.52.5m 节间数目:,屋架的类型,二、钢屋架 特点:小桁架的组合, 杆件长度较短 下眩受拉
5、 适用跨度: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=1/41/6,I=1/21/3,二、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:1.82.2m,节间长度:上玄3m,下玄6m 高跨比:h/l=1/61/8,I=1/12 非预应力屋盖:适用跨度米 预应力屋盖:适用跨度米 钢屋盖:适用跨度米以上,二、梯形屋架
6、,钢屋架,三、弧形屋盖 非预应力:适用跨度米 下铉预应力:适用跨度6米 高跨比:h/l=1/61/8 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:、,六、钢筋混凝土钢组合结构 自重轻,节省材料 常用跨度: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: 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
7、筋混凝土屋架 1824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,()利用地基基础直接承受水平推力 (落地拱),()利用侧面框架结构承受水平推力,()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 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,矢高的影响: 矢高小时,拱身轴力大而且拱脚水平推力也大
8、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=(1/21/8)l 屋盖结构: f=(1/51/7)l,矢高f=1/2时,拱轴形式为半圆,水平推力为,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,第一节 网架结构的特点、优点与适用范围,特点:平面桁架相互交叉结合而成 优点: 1多向受力的空间结构,跨度
9、大 2刚度大,稳定性好 3杆件主要承受轴向力,能充分发挥 材料的强度 4高次超静定,安全度高 5结构高度小,不仅可以有效地利用建筑空间,而且能够利用较小的杆件建造大跨度结构 6杆件类型划一,适用于工业化生产、地面拼装的整体吊装,材料:一般为钢结构(16锰钢) 杆件:钢管、角钢 结点:空心球结点、钢板焊接结点 适用范围:中小跨度的工业和民用建筑、大跨度的体育馆、展览馆等屋盖结构,第二节 网架结构的分类,按外形分:曲面网架、平面网架 一、曲面网架(网壳) 单曲、双曲、单层、双层,特点: 1利用一定的起拱度来实现外力的空间传递 2多余的上凸增加了建筑容积 3巨大的推力,造成施工困难,材料消耗大,二、
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- 跨度 建筑 结构
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