《建筑结构体系》PPT课件（共8单元）第三、四章单层刚架结构及工程实例.pptVIP

第三章 单层刚架结构 几个重要概念： 1、刚架结构：指梁、柱之间为刚性连接的结构。 2、排架：当梁与柱之间为铰接的单层结构，一般 称为排架。 3、框架：多层多跨的刚架结构为框架。 4、门式刚架：单层刚架也称为门式刚架。 第一节 单层刚架结构的受力特点 一、约束条件对结构内力的影响 刚架结构并不是十分合理的结构。一方面因为它与连续梁相似，仍为利用梁、柱截面来承受荷载的结构。另一方面因为它是一个典型的平面结构，在其自身平面外的刚度极小，必须布置适当的支撑。 二、梁柱线刚度对比对结构内力的影响 三、门式刚架的高跨比对结构内力的影响 根据推力线的形状可以看出，刚架高度的减小将使支座处水平推力增大。 四、结构构造对构造内力影响 五、温度变化对结构内力的影响 第二节 单层刚架结构的形式 单层刚架结构的型式从结构受力条件看，可分为：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架； 从结构材料看，分为：胶合木结构、钢结构、混凝土结构 从构件截面看，可分为实腹式刚架、空腹式刚架、格构式刚架、等截面与变截面 从建筑型式看，有平顶、坡顶、拱顶、单跨与多跨； 从施工技术看，有预应力刚架和非预应力刚架 一、胶合木刚架结构 优点： 1、不受原木尺寸的限制； 2、可剔除木节等缺陷以提高强度； 3、具有较好的防腐和耐燃性能 4、可以提高生产效率； 5、胶合木桁架还具有构造简单、造型美 观且便于运输安装。 二、钢刚架结构 实腹式刚架适用于跨度不是很大的结构，常做成两铰式结构，结构外露，外形可以做得比较美观。 实腹式刚架横梁高度一般取跨度的1/12~1/20；在水平面内设置拉杆，并施加预应力对刚架横梁产生卸荷力矩及反拱，这时横梁高度可取跨度的1/30~1/40。 格构式刚架结构 特点：使用范围较大，且具有刚度大、耗钢省等优点。格构式刚架的梁高可取跨度的1/15~1/20。 钢筋混凝土刚架 钢筋混凝土屋架 四、预应力混凝土刚架 预应力锚杆钢筋示范 第三节 单层刚架结构的构造与布置 一、单层刚架结构的外形 单层刚架结构可分为平顶、坡顶、拱顶、单跨、双跨或多跨连续。 二、刚架节点的连接构造 设计时既要使节点构造与结构计算简图一致，又要使制造、运输、安装方便。 四、单层刚架结构的布置 五、刚架结构的支撑系统 第四节 单层刚架结构的工程实例 威海体育训练基地　室内塑胶跑道训练馆 第四章 拱式结构 拱是以受轴向力为主的结构，这对于混凝土、砖、石等圬（wu）工材料是十分适宜的，它可以充分利用这些材料抗压轻度高的特点，避免它们抗拉强度低的缺点。 三、拱的合理拱轴线 在给定荷载作用下使拱内各截面弯矩剪力等于零，只有轴力的拱轴线。 第二节 拱脚水平推力 一、水平推力直接由拉杆承担 二、水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆 拱的水平推力首先作用在刚性水平构件上，通过刚性水平构件传递给设置在两端山墙内的总拉杆来平衡。 三、水平推力由竖向承重结构承担 四、水平推力直接作用在基础上 当地质条件较好或拱脚水平推力较小时，拱的水平推力可直接作用在基础上，通过基础传给地基。 第三节 拱式结构的型式 一、钢结构拱 分为实腹式和格构式，格构比较节省材料。 二、钢筋混凝土拱 第四节 拱式结构的选型与布置 一、结构支撑方式 拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱。 二、拱的矢高 拱的矢高应满足以下要求： 1.矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求 2.矢高的确定应使结构受力合理 3.矢高应满足屋面排水构造的要求 三、拱身截面高度 四、拱式结构的布置 拱式结构可以根据平面的需要交叉布置，构成圆形平面或其他正多边形平面。 第五节 拱式结构的工程实例 南通体育会展中心整体建筑造型新颖，轮廓线飘逸流畅，具有时代性、标志性及地方性，是一座具有全国一流的体育会展场馆，是新世纪南通城市建设中的一项标志性工程。 一、支座反力 二、拱身截面的内力 M° YA P Q° d Q＝（VA－P）×cos?－H×sin?? Q＝Q°× cos ?－ H×sin? VA H P Q N M ? x y N＝－（VA－P）sin?－Hcos? N＝－Q°sin ? －Hcos ? M ＝VA× x－P×d－H×y VA×x－P×d M0 M＝ M°－H×y ↓↓↓↓↓ c P a l YA YB P H C A B f H VA VB a ↓↓↓↓↓ l/2 l/2 d x 水平拉杆拱 拱脚水平推力由大地承担 地下拉杆拱 体育馆屋顶 巴黎凯旋门 北京西站 格构式拱屋架 混凝土拱桥