大跨建筑结构(大跨平面结构)132

1、 大跨空间钢结构主要用于公共建筑，如大会堂、大跨空间钢结构主要用于公共建筑，如大会堂、影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、航空港等。航空港等。 大跨度结构也用于工业建筑，如飞机制造厂的大跨度结构也用于工业建筑，如飞机制造厂的总装配车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等等。总装配车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等等。这些建筑采用大跨结构是受装配机器（如船舶、飞这些建筑采用大跨结构是受装配机器（如船舶、飞机）的大型尺寸或工艺过程要求所决定的。机）的大型尺寸或工艺过程要求所决定的。展览馆展览馆日本大分体育公园综合竞技场伦敦千年穹顶 大跨度结构的跨度

2、没有统一的衡量标准，国家大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准，国家标准标准钢结构设计规范钢结构设计规范、网架结构设计与施工网架结构设计与施工规程规程将将6060m以上定义为以上定义为大跨度结构，计算和构造大跨度结构，计算和构造均有特殊规定。我国目前最大跨度做到均有特殊规定。我国目前最大跨度做到340340m，以，以钢索和膜材做成的索膜结构最大已做到钢索和膜材做成的索膜结构最大已做到320m。 大跨度结构主要是在自重荷载下工作，主要矛大跨度结构主要是在自重荷载下工作，主要矛盾是减轻结构自重，故最适宜采用钢结构。在大跨盾是减轻结构自重，故最适宜采用钢结构。在大跨度屋盖中应尽可能使用轻质屋面结构及轻质

3、屋面材度屋盖中应尽可能使用轻质屋面结构及轻质屋面材料，如彩色涂层压型钢板、压型铝合金板等。料，如彩色涂层压型钢板、压型铝合金板等。 平面结构体系平面结构体系梁式体系梁式体系框架式体系框架式体系拱式体系拱式体系空间结构体系空间结构体系实体结构类：薄壳、折板结构实体结构类：薄壳、折板结构张力结构类：悬索结构、膜结构张力结构类：悬索结构、膜结构混合结构类混合结构类网格结构类：网架及网壳结构网格结构类：网架及网壳结构 梁式结构体系一般采用简支桁架的形式，桁架梁式结构体系一般采用简支桁架的形式，桁架的优点是制作与安装都比较简单，其上、下弦及腹的优点是制作与安装都比较简单，其上、下弦及腹杆仅承受拉力或压力

4、，对支座也没有横推力。杆仅承受拉力或压力，对支座也没有横推力。 适用跨度：适用跨度：4040 6060m，更大的跨度由于耗钢量，更大的跨度由于耗钢量过大而不经济。过大而不经济。 重点是支撑系统的布置，对保证整个结构体系重点是支撑系统的布置，对保证整个结构体系的整体刚度是非常重要的。的整体刚度是非常重要的。 大跨度梁式结构的外形及腹杆体系，决定于跨大跨度梁式结构的外形及腹杆体系，决定于跨度、屋面型式及吊天棚结构的形式，常用的有梯形度、屋面型式及吊天棚结构的形式，常用的有梯形和拱形桁架。按重量最优确定的桁架的高跨比一般和拱形桁架。按重量最优确定的桁架的高跨比一般为为1/61/61/81/8。 常用

5、形式：常用形式： （1 1）角钢（或）角钢（或T型钢）桁架型钢）桁架 （2） H型钢重型桁架型钢重型桁架* （3）钢管桁架（圆钢管或矩形管）钢管桁架（圆钢管或矩形管）* 桁架设计的难点在节点和支座，桁架设计的难点在节点和支座，跨度大于跨度大于35354040m时，梁式结构的支座之一必须作成可移动的，时，梁式结构的支座之一必须作成可移动的，以减小对支承墙体或支柱传递的横向反力，横向反以减小对支承墙体或支柱传递的横向反力，横向反力一般由屋架下弦的弹性变形产生。力一般由屋架下弦的弹性变形产生。* * 上海证券大厦上海证券大厦 连接两幢主楼连接两幢主楼的天桥桁架跨度的天桥桁架跨度63m，共支承着从，共

6、支承着从17层至层至26层共层共8个个楼层，采用了楼层，采用了H型型钢重型桁架。钢重型桁架。上海浦东国际机场 上海上海浦东国际机场候机楼屋架梁跨度浦东国际机场候机楼屋架梁跨度83m，跨中高度超过跨中高度超过11m，单榀屋架梁重，单榀屋架梁重55吨。吨。 为了增加屋架结构的刚度，同时为保证屋架为了增加屋架结构的刚度，同时为保证屋架梁在风吸力作用下始终处于受拉状态，下弦布置梁在风吸力作用下始终处于受拉状态，下弦布置了一根预应力钢索，对下弦施加足够的预应力。了一根预应力钢索，对下弦施加足够的预应力。 与梁式结构体系相比，框架式体系比较经济，与梁式结构体系相比，框架式体系比较经济，且横梁高度可以取得比

7、梁式结构的高度小，刚度且横梁高度可以取得比梁式结构的高度小，刚度也较大，常用于工业建筑。也较大，常用于工业建筑。 框架柱柱脚可以作成铰接，也可以作成刚接。框架柱柱脚可以作成铰接，也可以作成刚接。无铰框架刚度更好，用钢量省、便于安装，但这无铰框架刚度更好，用钢量省、便于安装，但这种框架对温度作用比较敏感，对基础及地基的要种框架对温度作用比较敏感，对基础及地基的要求较高。求较高。 主要有实腹式和格构式两大类。主要有实腹式和格构式两大类。 （1）实腹式框架结构体系）实腹式框架结构体系 实腹式框架适用于跨度不太大（实腹式框架适用于跨度不太大（L=18=186060m）的框架结构。它的优点是制作简单、便于运输，还的框架结构。它的优点是制作简单、便于运输，还能降低房屋高度。实腹框架常设计成铰接柱脚。能降低房屋高度。实腹框架常设计成铰接柱脚。 由于框架支座弯矩的卸载作用使实腹框架的横由于框架支座弯矩的卸载作用使实腹框架的横梁高度不大，可取跨度的梁高度不大，可取跨度的1/301/301/401/40。 在我国得到大力发展的轻型门式刚架结构，是在我国得到大力发展的轻型门式刚架结构，是实腹式框架结构体系的一种，其特点是屋盖及墙体实