鋼結構工程概述-鋼結構工程的結構形式

鋼結構工程的結構形式教學內容1門式剛架結構2框架結構3網架屋蓋結構4鋼管結構5索膜結構完成本次課的學習教學目標教學任務鋼結構工程的結構形式教學目標知識目標學習鋼結構常見的5種結構形式能力目標掌握鋼結構常見5種結構形式的樣式和特點

重點區(qū)分鋼結構常見5種結構形式的樣式1門式剛架結構鋼結構工程的結構形式門式剛架結構門式剛架房屋的組成示意圖門式剛架結構：起源于20世紀40年代，由于投資少、施工速度快，目前廣泛應用于各種房屋中，在工業(yè)廠房中最為常見，單跨跨度可達36m，很容易滿足生產工藝對大空間的要求。鋼結構工程的結構形式門式剛架結構門式剛架房屋的組成示意圖門式剛架屋蓋體系：大多由冷彎薄壁型鋼檁條、壓型鋼板屋面板組成，外墻一般采用冷彎薄壁型鋼墻梁和壓鋼板墻板，也可以采用砌體外墻或下部為砌體上部為輕質材料的外墻。鋼結構工程的結構形式門式剛架結構門式剛架房屋的組成示意圖當剛架柱間距較大時，檁條之間、墻梁之間一般設置圓鋼拉條。由于山墻風荷載較大，需要設置抗風柱，同時也便于山墻墻梁和墻面板的安裝固定。鋼結構工程的結構形式門式剛架結構門式剛架房屋的組成示意圖為了保證結構體系的空間穩(wěn)定，還需要設置柱間支撐、屋面支撐、系桿等支撐體系。當有吊車時，除了吊車梁外，還要設置吊車制動系統(tǒng)，如制動梁或制動桁架等。門式剛架的基礎一般采用鋼筋混凝土獨立基礎。2框架結構鋼結構工程的結構形式框架結構鋼結構的框架結構是由鋼梁和鋼柱連接組成的一種結構體系，梁與柱的連接可以是剛性連接或者鉸接，但不宜全部鉸接。當梁柱全部為剛性連接時，也稱為純框架結構。中、低層鋼結構房屋多采用空間框架結構體系，也可以采用平面框架體系。鋼結構工程的結構形式框架結構鋼結構的框架梁、柱大多是焊接或軋制H形截面，層數(shù)較多時框架柱也可以采用箱形截面或者鋼管混凝土。樓板一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板或壓型鋼板-鋼筋混凝土組合樓板，為了減輕自重，圍護墻及內隔墻一般采用輕質砌塊墻、輕質板材墻、幕墻等輕質墻體系。鋼結構工程的結構形式框架結構當框架結構層數(shù)較多時，往往以框架為基本結構，在房屋縱向、橫向或其他主軸方向布置一定數(shù)量的抗側力體系，如桁架支撐體系、鋼筋混凝土或鋼板剪力墻、鋼筋混凝土筒體等，來增大結構側向剛度，減小側向的變形，這些結構體系分別稱為框架-支撐體系，框架剪力墻體系、框筒體系等。3網架屋蓋結構鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構網架結構：空間網格結構的一種，它是以大致相同的格子或尺寸較小的單元組成。由于網架結構具有優(yōu)越的結構性能，良好的經濟性、安全性與適用性，在我國的應用也比較廣泛，特別是在大型公共建筑和工業(yè)廠房屋蓋中更為常見。鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構人們通常將平板型的空間網格結構稱為網架，將曲面型的空間網格結構稱為網殼。網架一般是雙層的，在某些情況下也可以做成三層，網殼只有單支和雙層。鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構網架的桿件多為鋼管，有時也采用其他型鋼，材質為Q235或Q345。平板網架無論在設計、制作、施工等方面都比較簡便，適用于各種跨度屋蓋。鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構四角錐網架平板網架的類型周邊支承網架三邊支承網架兩邊支承網架點式支承網架混合支承網架支承條件鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構四角錐網架平板網架的類型根據網格組成：四角錐網架和三角錐網架根據網格交叉排列形式：兩向正交正放網架、兩向正交斜放網架、三向網架常用的網架形式：正交正放、正交斜放四角錐網架鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構平板網架的類型根據網架節(jié)點：螺栓球網架、焊接空心球網架、焊接鋼板節(jié)點網架圖1螺栓球節(jié)點

圖2焊接空心球

為減輕自重，網架屋面材料大多采用輕質復合板、玻璃、陽光板等，有時也采用混凝土預制板。輕質板通過冷彎型鋼檁條，或鋁型材與網架上弦球上的支托板連接，混凝土板則通過四角預埋件與支托板連接。鋼結構工程的結構形式網架屋蓋結構4鋼管結構鋼結構工程的結構形式鋼管結構

由閉口管形截面組成的結構體系稱為鋼管結構。閉口管形截面有很多優(yōu)點，如抗扭性能好、抗彎剛度大等。如果構件兩端封閉，耐腐蝕性也比開口截面有利。此外，用閉口管形截面組成的結構外觀比較悅目，也是一個優(yōu)點。鋼結構工程的結構形式鋼管結構

近些年來，鋼管結構在我國得到了廣泛的應用，除了網架、網殼結構外，許多平面及空間桁架結構體系均采用鋼管結構，特別是在一些體育場、飛機場等大跨度索膜結構中，作為主承重體系的鋼管桁架結構應用廣泛。鋼結構工程的結構形式鋼管結構但是由于節(jié)點處于連接板件，支管與主管的交界線屬于空間曲線，所以鋼管切割、坡口及焊接時難度大，工藝要求高。鋼結構工程的結構形式鋼管結構根據截面形狀不同：閉口管形截面有圓管截面、方管（短形管）截面根據加工成型方法不同：普通熱軋鋼管、冷彎成型鋼管鋼管的材料一般采用：Q235、Q345鋼鋼結構工程的結構形式鋼管結構鋼管結構的節(jié)點形式：X形節(jié)點、T形節(jié)點、Y形節(jié)點、K形節(jié)點、KK形節(jié)點，其中KK形節(jié)點屬于空間節(jié)點。5索膜結構鋼結構工程的結構形式索膜結構陽光谷（中國第一索膜結構建筑）索膜結構：主要受力單元，是單向受拉的索，和雙向受拉的膜，部分索膜結構中還有受壓的桁架結構。最大優(yōu)點是它的經濟性，跨度越大經濟性越明顯。索膜結構：索可以是線材、線股或鋼絲繩，均采用高強度鋼材，外露索一般需要鍍鋅，防止銹蝕。鋼結構工程的結構形式索膜結構膜的材料分為織物膜材和箔片兩大類，織物是由纖維平織或曲織做成，已有較長的應用歷史，可以分為聚酯織物和玻