建筑结构选型12-门式刚架结构ppt课件

建筑结构选型,第12章门式刚架结构,05.05.2020,.,2,第12章门式刚架结构,12.4门式刚架的结构布置,12.5门式刚架节点的连接构造,12.3门式刚架的结构选型,12.6轻型钢结构厂房简介,12.2门式刚架结构的种类与受力特点,12.1概述,05.05.2020,.,3,12.1概述,刚架：由直杆通过刚节点连接组成的结构。,排架：梁与柱之间为铰接的单层结构。,框架：多层多跨的刚架结构。,单层刚架：也称门式刚架。,05.05.2020,.,4,12.1概述,单层刚架是梁柱合一的结构，杆件较少，结构内部空间较大，便于利用；一般由直杆组成，制作方便。横梁为折线形的门式刚架更具有受力性能良好、施工方便、造价较低和建筑造型美观等优点。适于双坡屋面的单层中、小型建筑，在中小型厂房、体育馆、礼堂、食堂等中小跨度的建筑中广泛应用。门式刚架刚度较差，受荷载后产生跨变，当用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过100kN。但与拱结构相比，刚架仍然属于以受弯为主的结构，材料强度不能充分发挥作用，结构自重较大，跨度受限。,一、约束条件对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的种类与受力特点,种类：无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架,一、约束条件对结构内力的影响,与排架相比：在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用，减少了梁跨中的弯矩和挠度。,一、约束条件对结构内力的影响,与排架相比：在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱底的弯矩和侧向变位。,一、约束条件对结构内力的影响,三种门式刚架受力比较：,05.05.2020,.,9,无铰刚架：柱脚与基础固接，三次超静定结构，刚度好，内力分布均匀。柱底有弯矩，对地基与基础要求高。地基的不均匀沉降会产生附加内力。两铰刚架：柱脚与基础铰接，结构内力大于无铰刚架。但基础不承受弯矩，设计、施工简单。但柱脚不均匀沉降会产生附加内力。三铰刚架：柱脚、屋脊处均为铰接，为静定结构。刚度较差，结构内力大。变形及不均匀沉降均不会产生附加内力。适用于小跨度和基础性能较差的工程建筑。,三种门式刚架受力比较：,一、约束条件对结构内力的影响,在实际工程中，大多采用三铰和两饺刚架以及由它们组成的多跨结构。无铰刚架很少采用。,除约束条件外，门式刚架的高跨比、梁柱线刚度比、温度变化、支座移动等均是影响门式刚架结构内力的因素，选型时应合理加以考虑。,二、梁柱线刚度比对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的受力特点,三、门式刚架的高跨比对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的受力特点,四、结构构造对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的受力特点,五、温度变化对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的受力特点,六、支座移动对结构内力的影响,12.2门式刚架结构的受力特点,12.3门式刚架的结构选型,12.3门式刚架的结构选型,一、钢筋混凝土刚架结构,一般是截面宽度不变而高度呈线性变化。对于两铰刚架或三铰刚架，立柱上大下小，为楔形构件，横梁为直线变截面。,刚架构件的截面尺寸可根据结构在竖向荷载作用下的弯矩图的大小而改变：,12.3门式刚架的结构选型,一、钢筋混凝土刚架结构,为减少或避免应力集中现象，转角处常做成圆弧或加腋的形式。,12.3门式刚架的结构选型,一、钢筋混凝土刚架结构,立柱：上大下小的楔形构件。截面变化的形式尚应结合建筑立面要求确定，可以做成：里直外斜或外直里斜的形式，横梁通常也为直线变截面。,12.3门式刚架的结构选型,一、钢筋混凝土刚架结构,为减少材料用量，减轻自重，可采用空腹刚架。空腹式刚架有两种形式：空心截面杆件和杆件上留洞。,12.3门式刚架的结构选型,三、钢刚架结构,格构式,12.3门式刚架的结构选型,四、胶合木刚架结构,12.4门式刚架的结构布置,单层刚架结构的外形,门式刚架的各种结构形式：按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。按截面形式分，有等截面与变截面。,05.05.2020,.,24,结构主框架完整框架ThemainframesystemThecompleteframesystem,12.4门式刚架的结构布置,门式刚架结构的布置,12.4门式刚架的结构布置,刚架结构的支撑系统,12.4门式刚架的结构布置,刚架结构的选型,12.5门式刚架节点的连接构造,12.5.2钢刚架节点的构造,12.5门式刚架节点的连接构造,12.5.3刚架铰节点的构造,顶铰节点的构造,12.5门式刚架节点的连接构造,12.5.3刚架铰节点的构造,钢柱脚-铰支座形式,05.05.2020,.,30,浇入素混凝土保护地脚锚栓,12.5门式刚架节点的连接构造,12.5.3刚架铰节点的构造,混凝土柱脚-铰支座形式,05.05.2020,.,32,轻型房屋钢结构体系：,在传统观念中，一般指由圆钢、小角钢（454及56364以下）组成的小型或小跨度屋架、钢架结构，采用砖墙、混凝土墙板和屋面板，多用于小型厂房、仓库或临时建筑。随着冷弯薄壁型钢和彩色压型钢板等新型围护结构和材料的出现，其概念已发生根本性变革，与传统钢结构相比，其“轻”主要体现在:,12.6轻型钢结构厂房简介,05.05.2020,.,33,采用轻质围护结构，大大减轻恒载，整体结构自重轻；采用标准化、自动化生产构件，现场装配，施工进度快；广泛用于大中小跨度、工业与民用建筑，空间布置灵活，建筑造型轻；可回收，符合环保及可持续发展原则。,05.05.2020,.,34,压型彩色钢板（板壁厚0.41.5mm）,05.05.2020,.,35,冷弯薄壁型钢（壁厚1.55mm）,05.05.2020,.,36,12.6轻型钢结构厂房简介,轻型门式刚架结构与一般普通钢结构相比，具有以下技术特征：结构构件的横截面尺寸较小，可以有效地利用建筑空间，降低房屋的高度，建筑造型美观。门式刚架的刚度较好，自重轻，横梁与柱可以组装，为制作、运输、安装提供了有利条件。屋面刚架用钢量仅为普通钢屋架用钢量的1/51/10(2050kg/m2)，是一种经济可靠的结构形式。,05.05.2020,.,37,山墙抗风柱,吊车梁,天窗架,05.05.2020,.,38,轻钢结构工业厂房,05.05.2020,.,39,正在建设中的多层轻钢结构厂房,屋面板采用压型钢板，波浪造型的轻钢结构。屋面梁轻盈、活泼，克服了工业建筑造型单一、立面造型呆板的缺点。,05.05.2020,.,40,压型钢板外墙板,05.05.2020,.,41,主要承重骨架门式刚架（轻钢结构骨架）檩条、墙梁冷弯薄壁型钢屋面、墙面压型金属板、彩钢夹芯板屋面及墙面保温芯材聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等支撑屋面支撑、柱间支撑,轻型门式刚架结构的组成：,05.05.2020,.,42,单层轻型钢结构厂房的组成,05.05.2020,.,43,轻型门式刚架结构的特点：,重量轻(2050kg/m2)工业化程度高、施工周期短柱网布置灵活综合经济效益高,05.05.2020,.,44,05.05.2020,.,45,05.05.2020,.,46,檩条和墙梁的布置：檩条：一般应等间距布置，但在屋脊处