单层建筑的结构型式刚架结构

Ch6.3单层刚架•••••本章主要内容：1、单层刚架结构的受力特点2、单层刚架结构的形式3、单层刚架结构的构造与布置4、单层刚架结构的工程实例PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建单层刚架结构的受力特点

1、约束条件对结构内力的影响

backPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建结论：刚架结构的受力优于排架结构，因刚架梁柱节点处为刚 接，在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用而减小 了梁跨中的弯矩和挠度。在水平荷载作用下，由于梁对柱子的约束作用减少了柱内的弯矩和侧向变位。因此，刚架结构的承载力和刚度都大于排架结构。backPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建单层刚架结构的受力特点无铰刚架：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。

无铰刚架是超静定结构。结构刚度较大，但地基有不均匀沉降时，特使结构产生附加内力。三铰刚架是静定结构，地基有不均匀沉降时，对结构不会引起附加内力，但跨度大时，半榀三铰刚架的悬臂吊装内力也不少，而且三铰刚架的刚度也较差，故三铰刚架一般多用于小跨度(12米)和地基较差的情况。•backPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建结论：结构的一个共同特点是约束越多，内力越分散，内 力值越小，变形越小即刚度增大。因此，通过增加约 束，可以提高结构的承载力，增加结构的刚度，或可减 小结构的截面尺寸。back从材尽其用的要求来看，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、柱截面受弯来承受荷载的结构；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。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建2、梁柱线刚度比对结构内力的影响在跨中竖向荷载作用下，当梁的线刚度比柱的线刚度大很多时，柱对梁端约束作用很小，能够阻止梁端发生竖向位移，这时梁的内力分布与简支梁相差无几。当梁的线刚度比柱的线刚度小得多时，柱子不仅能阻止梁端发生竖向位移，而且还能约束梁端发生转动，则柱对梁端的约束作用可看成是在相当于固定端的作用下，梁的内力分布与两端固定梁十分接近。当梁两端支承柱刚度不等时，则梁两端负弯矩值亦不等，柱刚度大的一侧梁端弯矩大，柱刚度小的一侧梁端负弯矩小。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ba比ck在顶勤端水讲平集绣中力截作用随下，炊当梁池刚度品比柱鞠刚度众大很错多时拉，梁疤柱节害点可填看成无任净何转唤动，陵梁仅赚作水险平向回平移臣而无盘任何编弯曲辅，柱董子上毛下端站仅有覆相对拉平移而没无有相孟对转肥动，甩故柱旗反弯仍点应茧在柱景子高翻的中韵点。当梁衫刚度议比柱敢刚度猛小时社，刚贱架的竭刚度低无法凯约束秤柱端值的转公角变貌形，滚梁仅违起到一坟个传苦递水艰平推恐力的拾作用净，相命当于痰两端虎铰接傲的连厚杆，专结构旷内力耳分布铃与排架晋接近良。当两报个柱丢刚度阳不等俊时，辈刚度窝大的矿柱承己受较扭大的甩侧向易剪力木和弯废矩。PD莫F众文件寄使用黎"饮pd笼fF匙ac忠to如ry句P变ro汗"嚷试用答版本劝创建3、门福式刚博架的质高跨武比对始结构泻内力愤的影投响ba齿ck门式仔刚架煌的高务度与瞎跨度执之比有，决太定了搞刚架寻的基疯本形县式，素也直喜接影响结罢构的目受力毛状态动。刚架旅高度评的减容小将帝使支萌座处夫水平置推力掠增大李。PD纳F赌文件助使用摸"朴pd盼fF暗ac叛to踪蝶ry京P异ro境"巴试用伍版本驻创建4、结惕构构穗造对坛结构酒内力欺的影宾响ba胸ckPD外F顿文件靠使用案"妥pd蛾fF狭ac滴to究ry变P窝ro筹"纠试用笼版本攀创建ba幻玉ckPD需F栏文件果使用哈"献pd活fF滥ac惰to姿ry打P程ro灶"谁试用塞版本培创建5、温呜度变晶化对抹结构柴内力诵的影妻响温度透变化秘对静择定结挠构没封有影底响，直但在田超静馆定结纸构中优将产勺生内力盏。内力键的大辞小与臣结构硬的刚石度有煎关，口刚度炮越大亭，内时力越宾大。产生撤结构它内力龟的温房诚差主培要有骨室内鹅外温校差和战季节婆温差隶。PD脖F虾文件群使用铜"芽pd烂fF敌ac并to枕ry霜P仙ro吩"杠试用漫版本抖创建6、支瓣座移庄动对薄结构围内力馅的影陷响ba橡ckPD素F悠文件秃使用轮"膊pd窝fF减ac南to迈ry躁P魄ro悠"欣试用咱版本站创建单层晌刚架宝结构晌的形滩式1.秋单层批刚架饼的结夹构形遍式支座技约束覆条件两：无废铰刚架、眨两铰田刚架典、三摘铰刚架；结构象材料屡：胶忽合木究结构、铺钢结尸构、绢混凝劲土结构；构件痒截面沉：实禾腹式仰刚架、亏空腹滚式刚炮架、葡格构式刚晒架、蛾等截叠面与蒙变截面刚沫架；建筑盯形体振：平奏顶、艺坡顶言、拱报顶、聚单跨与弄多跨贤等；施工循技术气：胶袖合木嘴结构浴有很倒多优点，克它不剧受原森木尺摸寸的碎限制协，可司用短薄筋的板副材拼畏接成遭任意仍合理眨截面融形式的苍构件惭，可蜂剔除渴木节病等缺组陷以性提高强艳度，裤具有惨较好闲的防若腐和捷耐燃殃性能，爹并可没提高慕生产凤效率碑。PD币F谨文件缘瑞使用扬"爪pd牛fF飞ac印to绘ry主P签ro处"傲试用沃版本小创建2、钢吗刚架蚁结构实腹吩式和购格构具式实腹室式刚债架适情用于栽跨度达不大峡的结标构，闲常做沈成两高铰式结温构。当为赏两铰史或三扒铰刚纤架时稿，构胜件应恒为变态截面忘，一席般按主弯矩响图的变朱化来凑改变符截面胡的高融度。实腹晋式刚既架的鸟横梁杜高度柏一般秧可取号跨度壮的l/远12侦一稿l/震20罢。PD腥F伙文件庸使用洪"艳pd余fF芦ac毁to档ry泼P倡ro液"哨试用再版本惹创建在刚掘架结质构的普梁柱胜连接态转角钞处，烤由于仓弯矩扰较大壮，且即应力集中滥，材林料处率于复逗杂应胃力状打态，哪应特北别注务意受什压翼童缘的平面名外稳悟定和软腹板净的局赠部稳齐定。脊一般鲜可做罪成圆衫弧过祥滤并设置换必要竞的加只劲肋润。PD踪蝶F返文件沉使用稳"阻pd雁fF摘ac只to辜ry猎P牌ro凉"吗试用胃版本指创建格构摸式刚众架结捐构的具适用根范围案较大什，且垃具有吼刚度卵大、熟省钢材弃等优伟点。储当跨勇度较娃小时脏可采辨用三储铰式掘结构县，当单跨度较明大时邀可采文用两掠铰式忘或无胸铰结忌构。格构摊式刚骆架的有梁高朽可取娃跨度醒的1/年15淹一1庭/2裹0。PD迅F场文件岂使用俊"梁pd播fF未ac摆to舌ry敏P梯ro百"革试用派版本毕创建3、钢蝇筋混贪凝土夜刚架ba长ck钢筋茄混凝洁土刚促架一般适扭用于券跨度对不超过18尚m野、檐纳高不祝超过1民0m恭，齿并且抖吊车起重粒量不亭超过10摧0k饱N的建捐筑中厨。在构娃件转阴角处披，由于弯质矩较陷大，姐且应力集形中，苏可采富用加腋的末形式趴，也析可适当地赔用圆蜓弧过絮渡。PD碌F献文件献使用总"巴pd拾fF炸ac节to常ry深P诸ro纵"惠试用冠版本苏创建ba牧ck为了体减少过材料灿用量猎，减东轻结条构自定重，可采尾用空毛腹刚跨架。PD词F筹文件茄使用哄"仿pd税fF将ac封to补ry烤P铸ro单"游试用隔版本瞒创建4、预密应力姓混凝舞土刚溜架ba摔ck为了赏提高艺结构妈刚度丛、减笔小杆叉件截兰面，阿可采赌用预饱应力阻混凝花土刚架违。为适乘应结料构中滨弯矩娃图的样变化寻，预崇应力唱钢筋井一般奴为曲专线形东布置，工采用伸后张号法施士工。网预应群力钢晒筋的袖位置砍，应御根据括竖向江荷载作澡用下廉刚架右的弯弟矩图患布置自在构雀件的摧受力婶部位谜。PD驶F快文件论使用胸"茎pd舌fF火ac售to累ry幻玉P栽ro末"子试用政版本肉创建6.仓3.普3单层翠刚架蚊结构鸣的构铜造与蔑布置1、单粱层刚额架结仆构的恰外形单层浙刚架哥结构村的外别形可其为平缴顶、耻坡顶月或拱县顶，授可以惊为单踩跨、郊双跨或多犯跨连然续。韵它可换以根霞据通厘风、牲采光商的需艺要设压置天摸窗、赢通风即屋脊的采笛光带担。刚架桂横梁它的坡伪度主悔要由扰屋面允材料胜及排堵水要疑求确并定。2、著刚架历节点瓶的连绍接构命造钢刚窑架节扩点的蛛连接退构造ba熔ckPD规F迁文件疼使用睡"密pd汇fF歼ac吃to傻ry虽P摘ro鸽"之试用株版本牺创建ba妻ckPD差F另文件型使用字"嗓pd援fF壮ac稳to茅ry休P佳ro彻"批试用降版本绝创建ba享ck混凝弄土刚完架节期点的志连接构造刚架惯预制住单元宅的划帆分应考虑擦结构哨受力虫可靠除，制造、拥运输拘、安推装方仪便。一般沫可把菊接头券位置设置睁在铰傍接节尖点或弯矩恋为零恨的部嘉位，把整以个刚创架结骂构划分成久倒办L削形、勇F形、婆Y乡丰形租拼装由单元，在划司分结膨构单幼元时，起接头彼位置涌应根据刚奏架在厘主要纯荷载作用建下的痰内力箩图确定。PD逼F风文件右使用薄"淹pd毕fF班ac绢to您ry待P比ro获"盆试用芳版本顽创建3、刚种架铰纸节点败的构化造ba渣ck刚架溪铰节薄点包旬括顶铰及程支座真铰。铰节蹲点的妈构造低应满足力暑学中包的完榜全铰的受疯力要室求，性即应保证建节点失能传厨递竖向压孟力及狼水平述推力，草但不融能传狱递弯矩。铰节园点既测要有躁足够的转现动能爹力，坦又要使构勒造简最单，假施工方便左。PD师F跪文件逃使用怎"哥pd淘fF胳ac起to不ry科P最ro娘"竖试用屯版本遇创建当支较座反推力不铸大时宿，宜兴设计系成板胜式铰蒸，当乳支座除反力较大潜时，优应设园计成丛臼式验铰或衫平衡宏铰。臼式抚铰和家平衡毯铰的冻构造耍比较蓬复杂劫，但岔受力阿性能映好。PD冈F抚文件庸使用毒"瞎pd冈fF驼ac碰to尖ry猾P掘ro恋"壁试用奸版本喂创建ba建ckPD旁F新文件语使用效"鸦pd班fF撇ac丑to都ry慢P为ro红"蛾试用贞版本停创建4、单牧层刚万架结日构的兴布置ba责ckPD度F花文件污使用轻"呜pd剃fF培ac誓to狐ry霉P倚ro域"篇试用共版本编创建5、刚梳架结俱构的棵支撑与系统ba居ckPD颂F下文件大使用完"妙pd稍fF矿ac芒to督ry败P义ro玩"蜡试用翼版本译创建单层夸刚架赔结构毙的工得程实喊例1、烫某飞觉机维表修车商间bac程kPD剥F侍文件绿使用具"船pd局fF缝ac翻to帐ry腿P驻ro孔"革试用羞版本愈创建2、武所汉体男育学腾院游省泳馆ba烈ckPD有F族文件州使用慎"洞pd拴fF捡ac浴to意ry映P李ro香"遍试用毛版本桥创建3、珠呢海玻君璃纤携维有璃限公睬司主虏厂房ba纵ckPD瓣F起文件龟使用健"刷pd毁fF欠ac且to毯ry鲜P纹ro盗"折试用继版本物创建4、威魔海体莲育基挡地田档经馆ba议ckPD客F松文件赞使用降"康pd扬fF六ac炊to敢ry功P质ro疾"饰试用诱版本丘创建ba叠ckPD慰F赢文件懂使用黄"廉pd辣fF答ac品to蜂ry苦P影ro绝"辨试用拣版本双创建结构荐选型樱时要贼综合但考虑刚建筑辽的结坐构形注式、女功能深要求铲和经搞济指梯标，交进行孙多方案的还比较信。我色国某赴飞机您维修畅车间唯设计裁时进愤行的深方案鸭比较传是一楼个成犯功的司例子真。该车灭间主形要修搂理当给时的“伊尔希-2惠4”和“安-钥24”型柿民航阵客机唐。飞机树机身驴长24繁m，忠机翼插宽3朵2m撕，尾锈翼高封8.佛1m胜，螺尽旋桨般高5哄.1爹m,陪机翼捎离地块3m欢。方案临1是恐采用斑屋架道（图脊a）址，机也尾高吗8.莫1m裳，屋醒架下肆弦不套能低小于8兼.8贼m，完由于书建筑空琴间与罢飞机午的外分形与砖尺寸在不够纷匹配慰，整椅个厂摧房的浓高度毛需要退升高，吹室内货空间不能斩得到狭充分岗利用寸，这鞋个方葬案不荣够经西济。方案2是搂采用础双曲娇抛物厚面悬土索结差构（蔽图b翠），嫌建筑伙空间蔑与飞灾机的烈外形耽与尺恼寸比较吊匹配泉，但痰由于所材料皇和施救工技弟术的菠原因租，悬耍索结拘构用暂于跨糟度较柄小的圈车间荣也不够懂经济器。方案3是壮采用辛门式河刚架娃（图介c）浊，不版仅建羡筑空中间符盲合飞邀机的外妨形与锣尺寸主，由于门京架弯扯矩小形，梁条柱截烟面的呜高度娇小，忆且没饥有水鞋平下傻弦，汤故显霞得轻