第3章單層剛架結(jié)構(gòu)

1、第第3 3章章 單層剛架結(jié)構(gòu)單層剛架結(jié)構(gòu)3.13.1單單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式3.33.3單單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置3.43.4單單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)? ?梁和柱之間的連接為剛性連接的結(jié)構(gòu)梁和柱之間的連接為剛性連接的結(jié)構(gòu)若多層多跨剛架結(jié)構(gòu)，稱為框架結(jié)構(gòu)若多層多跨剛架結(jié)構(gòu)，稱為框架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)? ?梁和柱之間的連接為鉸接的結(jié)構(gòu)梁和柱之間的連接為鉸接的結(jié)構(gòu)框架框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)? ?剛結(jié)點處的變形特點剛結(jié)點處的變形特點剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)彎矩分布均勻，彎矩分布均勻，可利用空間

2、大可利用空間大剛架示意圖剛架示意圖剛架計算簡圖剛架計算簡圖剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布內(nèi)力分布均勻均勻排架排架剛架剛架剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)變形小變形小排架排架剛架剛架剛架結(jié)構(gòu)的特點剛架結(jié)構(gòu)的特點3.13.1單單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點1 1）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點1 1）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響兩鉸剛架兩鉸剛架無鉸剛架無鉸剛架1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點1 1）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力

3、特點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)力的影響梁柱線剛度梁柱線剛度= = 截面剛度截面剛度/ /桿長桿長線剛度線剛度i=EI/L=EI/L框架結(jié)構(gòu)中，豎向荷載作用下，節(jié)點彎矩是按照交匯于該節(jié)點桿框架結(jié)構(gòu)中，豎向荷載作用下，節(jié)點彎矩是按照交匯于該節(jié)點桿件的線剛度比值分配的。誰的線剛度大，誰分配到的彎矩多。件的線剛度比值分配的。誰的線剛度大，誰分配到的彎矩多。一般情況梁跨不大時，它的線剛度大，梁端分配的彎矩大，一般情況梁跨不大時，它的線剛度大，梁端分配的彎矩大，容易形成強(qiáng)梁弱柱，這是不符合抗震概念的。容易形成強(qiáng)梁弱柱，這是不符合抗震概念的。 1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單

4、層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點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i梁梁i柱柱i梁梁i柱柱i梁梁i柱柱i柱柱1 1i柱柱2 2梁柱節(jié)點沒有轉(zhuǎn)動，柱子只有相對梁柱節(jié)點沒有轉(zhuǎn)動，柱子只有相對平移沒有相對轉(zhuǎn)動平移沒有相對轉(zhuǎn)動梁無法約束柱的轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于兩梁無法約束柱的轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于兩端鉸接，內(nèi)力與排架接近端鉸接，內(nèi)力與排架接近剛度大的柱子，承受的剪力和彎剛度大的柱子，承受的剪力和彎矩大矩大1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點3 3）高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響索線索線推力線推力線在均布荷載作用下，任意截面只承受拉力，沒有彎矩，在均布荷載作用下，任意截

5、面只承受拉力，沒有彎矩，繩子自然下垂的線稱為索線，倒置即為推力線。繩子自然下垂的線稱為索線，倒置即為推力線。1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點3 3）高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響高跨比減小，支座處水平推力增大高跨比減小，支座處水平推力增大1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點4 4）結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響）結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響用以減小剛架橫梁的跨中彎矩用以減小剛架橫梁的跨中彎矩縱向外墻掛在剛架柱的外肢處縱向外墻掛在剛架柱的外肢處鉸支座設(shè)在柱軸線內(nèi)側(cè)鉸支座設(shè)在柱軸線內(nèi)側(cè)1.1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點5 5）溫度變化對結(jié)

6、構(gòu)內(nèi)力的影響）溫度變化對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響溫度變化只對超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力溫度變化只對超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力溫差的形式溫差的形式季節(jié)溫差季節(jié)溫差（剛架在施工時和使用時的溫差）（剛架在施工時和使用時的溫差）室內(nèi)外溫差室內(nèi)外溫差3.13.1單單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點6 6）支座移動對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的）支座移動對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響影響變形和彎矩圖如圖變形和彎矩圖如圖3-1-83-1-8所示（所示（P50P50）3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式1 1）膠合木剛架結(jié)構(gòu)）膠合木剛架結(jié)構(gòu)膠合木定義：膠合木定義：同一種木材經(jīng)鋸材加工干燥后，根據(jù)不同

7、需求規(guī)格，同一種木材經(jīng)鋸材加工干燥后，根據(jù)不同需求規(guī)格，由小塊板方材通過指接、膠拼、層積，通常在常溫條件由小塊板方材通過指接、膠拼、層積，通常在常溫條件下加壓膠合，順紋方向粘結(jié)而成而成的木質(zhì)材料。下加壓膠合，順紋方向粘結(jié)而成而成的木質(zhì)材料。 3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式1 1）膠合木剛架結(jié)構(gòu)）膠合木剛架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)用膠合木優(yōu)點：結(jié)構(gòu)用膠合木優(yōu)點：（1 1）因為使用干燥材，可防止在使用過程中產(chǎn)生變形、）因為使用干燥材，可防止在使用過程中產(chǎn)生變形、開裂等；開裂等； （2 2）尺寸自由度大，能滿足要求跨度和斷面形狀的梁；）尺寸自由度大，能滿足要求跨度和斷面形狀的梁； （3 3）充分發(fā)

8、揮木材特性，可以吸收震動、裝飾隨意；）充分發(fā)揮木材特性，可以吸收震動、裝飾隨意； （4 4）易于進(jìn)行防腐防蟲處理，且效果好。）易于進(jìn)行防腐防蟲處理，且效果好。 3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式2 2）鋼剛架結(jié)構(gòu)）鋼剛架結(jié)構(gòu)實腹式兩鉸剛架實腹式兩鉸剛架跨度比較大時，可以設(shè)拉桿，并跨度比較大時，可以設(shè)拉桿，并施加預(yù)應(yīng)力，此時，橫梁高度取施加預(yù)應(yīng)力，此時，橫梁高度取跨度的跨度的1/40-1/301/40-1/30實腹式兩鉸剛架實腹式兩鉸剛架3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式2 2）鋼剛架結(jié)構(gòu)）鋼剛架結(jié)構(gòu)格構(gòu)式剛架格構(gòu)式剛架格構(gòu)式剛架格構(gòu)式剛架為了節(jié)省材料、提高剛度，為了

9、節(jié)省材料、提高剛度，減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，還可以做減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，還可以做預(yù)應(yīng)力格構(gòu)式剛架預(yù)應(yīng)力格構(gòu)式剛架3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式3 3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸一般都是寬度不變，高度線性變化構(gòu)件截面尺寸一般都是寬度不變，高度線性變化3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式3 3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)廣州體育館廣州體育館3.23.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式單層剛架結(jié)構(gòu)的型式3 3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)3.23.2單單層剛架結(jié)構(gòu)的型式層剛架結(jié)構(gòu)的型式3 3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)空腹式鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)

10、空腹式鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)3.23.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式單層剛架結(jié)構(gòu)的型式4 4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)優(yōu)點：優(yōu)點：提高結(jié)構(gòu)剛度，減小構(gòu)件截面，增大適用跨度。提高結(jié)構(gòu)剛度，減小構(gòu)件截面，增大適用跨度。預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在構(gòu)件受拉部位預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在構(gòu)件受拉部位3.23.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式單層剛架結(jié)構(gòu)的型式4 4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)預(yù)制吊裝構(gòu)件：預(yù)制吊裝構(gòu)件： 倒倒L L形，人字形，形，人字形，Y Y形等形等3.23.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式單層剛架結(jié)構(gòu)的型式4 4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu)3.33.3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)

11、造與布置1 1）結(jié)構(gòu)外形）結(jié)構(gòu)外形平頂、坡頂、拱頂、單跨或者多跨平頂、坡頂、拱頂、單跨或者多跨剛架橫梁外形主要由屋面材料和排剛架橫梁外形主要由屋面材料和排水要求來定水要求來定單跨雙坡單跨雙坡雙跨雙坡雙跨雙坡四跨雙坡四跨雙坡雙跨雙坡帶毗屋雙跨雙坡帶毗屋雙跨單坡雙跨單坡雙跨四坡雙跨四坡3.33.3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2 2）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造格構(gòu)剛架節(jié)點的連接構(gòu)造格構(gòu)剛架節(jié)點的連接構(gòu)造剛架轉(zhuǎn)角截面的應(yīng)力分布剛架轉(zhuǎn)角截面的應(yīng)力分布3.33.3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2 2）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造實腹式鋼剛架節(jié)點的

12、連接構(gòu)造實腹式鋼剛架節(jié)點的連接構(gòu)造3.33.3單單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置2 2）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造拼裝單元的劃分拼裝單元的劃分 倒倒L L形，形，F(xiàn) F形，形，Y Y形形鋼筋混凝土剛架一般采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土剛架一般采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)3.33.3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2 2）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架節(jié)點的連接構(gòu)造接點的連接方式：接點的連接方式：3.33.3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3 3）剛架鉸節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架鉸節(jié)點的連接構(gòu)造頂鉸節(jié)點的構(gòu)造頂鉸節(jié)點的構(gòu)造3.33.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置單層

13、剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置3 3）剛架鉸節(jié)點的連接構(gòu)造）剛架鉸節(jié)點的連接構(gòu)造頂鉸節(jié)點的構(gòu)造頂鉸節(jié)點的構(gòu)造3.33.3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4 4）剛架柱腳支座構(gòu)造）剛架柱腳支座構(gòu)造3.33.3單單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置4 4）剛架柱腳支座構(gòu)造）剛架柱腳支座構(gòu)造鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造一：兩對錨栓的鉸接柱腳鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造一：兩對錨栓的鉸接柱腳3.33.3單單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置4 4）剛架柱腳支座構(gòu)造）剛架柱腳支座構(gòu)造鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造二鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造二 ：一對錨栓的鉸接柱腳：一對錨栓的鉸接柱腳鋼柱剛接柱腳鋼柱剛接柱腳3.33.

14、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4 4）剛架柱腳支座構(gòu)造）剛架柱腳支座構(gòu)造現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱和基礎(chǔ)的鉸接現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱和基礎(chǔ)的鉸接3.33.3單單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置5 5）單層剛架結(jié)構(gòu)的布置）單層剛架結(jié)構(gòu)的布置一般情況下，矩形平一般情況下，矩形平面建筑物采用等間距、面建筑物采用等間距、等跨度的平行剛架布等跨度的平行剛架布置置也有輻射狀或其他更也有輻射狀或其他更復(fù)雜的形狀復(fù)雜的形狀奧地利維也納大會堂奧地利維也納大會堂3.33.3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6 6）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)3.33.3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6 6）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)3.43.4單單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例馬賽公寓馬賽公寓4.4.單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例馬賽公寓馬賽公寓34根大柱子3.43.4單單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例馬賽公寓馬賽公寓3.43.4單單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館3.43.4單單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例層剛架結(jié)構(gòu)的工程實例中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館 主比賽廳采用了門式鋼架結(jié)構(gòu)，形成高