Ch6.3單層剛架?????本章主要內(nèi)容：1、單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)2、單層剛架結(jié)構(gòu)的形式3、單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置4、單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)

1、約束條件對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響

backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建結(jié)論：剛架結(jié)構(gòu)的受力優(yōu)于排架結(jié)構(gòu)，因剛架梁柱節(jié)點(diǎn)處為剛 接，在豎向荷載作用下，由于柱對梁的約束作用而減小 了梁跨中的彎矩和撓度。在水平荷載作用下，由于梁對柱子的約束作用減少了柱內(nèi)的彎矩和側(cè)向變位。因此，剛架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都大于排架結(jié)構(gòu)。backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)無鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)固接，三次超靜定結(jié)構(gòu)，剛度好，內(nèi)力分布均勻。柱底有彎矩，對地基與基礎(chǔ)要求高。地基的不均勻沉降會產(chǎn)生附加內(nèi)力。兩鉸剛架：柱腳與基礎(chǔ)鉸接，結(jié)構(gòu)內(nèi)力大于無鉸剛架。但基礎(chǔ)不承受彎矩，設(shè)計、施工簡單。但柱腳不均勻沉降會產(chǎn)生附加內(nèi)力。三鉸剛架：柱腳、屋脊處均為鉸接，為靜定結(jié)構(gòu)。剛度較差，結(jié)構(gòu)內(nèi)力大。變形及不均勻沉降均不會產(chǎn)生附加內(nèi)力。適用于小跨度和基礎(chǔ)性能較差的工程建筑。

無鉸剛架是超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)剛度較大，但地基有不均勻沉降時，特使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力。三鉸剛架是靜定結(jié)構(gòu)，地基有不均勻沉降時，對結(jié)構(gòu)不會引起附加內(nèi)力，但跨度大時，半榀三鉸剛架的懸臂吊裝內(nèi)力也不少，而且三鉸剛架的剛度也較差，故三鉸剛架一般多用于小跨度(12米)和地基較差的情況。?backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建結(jié)論：結(jié)構(gòu)的一個共同特點(diǎn)是約束越多，內(nèi)力越分散，內(nèi) 力值越小，變形越小即剛度增大。因此，通過增加約 束，可以提高結(jié)構(gòu)的承載力，增加結(jié)構(gòu)的剛度，或可減 小結(jié)構(gòu)的截面尺寸。back從材盡其用的要求來看，剛架結(jié)構(gòu)并不是十分合理的結(jié)構(gòu)。一方面，因為它與連續(xù)梁相似，仍為利用梁、柱截面受彎來承受荷載的結(jié)構(gòu)；另一方面，因為它是一個典型的平面結(jié)構(gòu)，在其自身平面外的剛度極小，必須布置適當(dāng)?shù)闹巍DF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建2、梁柱線剛度比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響在跨中豎向荷載作用下，當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度大很多時，柱對梁端約束作用很小，能夠阻止梁端發(fā)生豎向位移，這時梁的內(nèi)力分布與簡支梁相差無幾。當(dāng)梁的線剛度比柱的線剛度小得多時，柱子不僅能阻止梁端發(fā)生豎向位移，而且還能約束梁端發(fā)生轉(zhuǎn)動，則柱對梁端的約束作用可看成是在相當(dāng)于固定端的作用下，梁的內(nèi)力分布與兩端固定梁十分接近。當(dāng)梁兩端支承柱剛度不等時，則梁兩端負(fù)彎矩值亦不等，柱剛度大的一側(cè)梁端彎矩大，柱剛度小的一側(cè)梁端負(fù)彎矩小。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建back在頂端水平集中力作用下，當(dāng)梁剛度比柱剛度大很多時，梁柱節(jié)點(diǎn)可看成無任何轉(zhuǎn)動，梁僅作水平向平移而無任何彎曲，柱子上下端僅有相對平移而沒有相對轉(zhuǎn)動，故柱反彎點(diǎn)應(yīng)在柱子高的中點(diǎn)。當(dāng)梁剛度比柱剛度小時，剛架的剛度無法約束柱端的轉(zhuǎn)角變形，梁僅起到一個傳遞水平推力的作用，相當(dāng)于兩端鉸接的連桿，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布與排架接近。當(dāng)兩個柱剛度不等時，剛度大的柱承受較大的側(cè)向剪力和彎矩。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建3、門式剛架的高跨比對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響back門式剛架的高度與跨度之比，決定了剛架的基本形式，也直接影響結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。剛架高度的減小將使支座處水平推力增大。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建4、結(jié)構(gòu)構(gòu)造對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建5、溫度變化對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響溫度變化對靜定結(jié)構(gòu)沒有影響，但在超靜定結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生內(nèi)力。內(nèi)力的大小與結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)，剛度越大，內(nèi)力越大。產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)力的溫差主要有室內(nèi)外溫差和季節(jié)溫差。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建6、支座移動對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響backPDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建單層剛架結(jié)構(gòu)的形式1.單層剛架的結(jié)構(gòu)形式

支座約束條件：無鉸剛 架、兩鉸剛架、三鉸剛 架； 結(jié)構(gòu)材料：膠合木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)；構(gòu)件截面：實(shí)腹式剛架、空腹式剛架、格構(gòu)式剛架、等截面與變截面剛架；建筑形體：平頂、坡頂、拱頂、單跨與多跨等；施工技術(shù)：膠合木結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，它不受原木尺寸的限制，可用短薄的板材拼接成任意合理截面形式的構(gòu)件，可剔除木節(jié)等缺陷以提

高強(qiáng)度，具有較好的防腐和耐燃性 能，并可提高生產(chǎn)效率。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建2、鋼剛架結(jié)構(gòu)實(shí)腹式和格構(gòu)式實(shí)腹式剛架適用于跨度不大的結(jié)構(gòu)，常做成兩鉸式結(jié)構(gòu)。當(dāng)為兩鉸或三鉸剛架時，構(gòu)件應(yīng)為變截面，一般按彎矩圖的變化來改變截面的高度。實(shí)腹式剛架的橫梁高度一般可取跨度的l/12一l/20。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建在剛架結(jié)構(gòu)的梁柱連接轉(zhuǎn)角處，由于彎矩較大，且應(yīng)力集中，材料處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)特別注意受壓翼緣的平面外穩(wěn)定和腹板的局部穩(wěn)定。一般可做成圓弧過濾并設(shè)置必要的加勁肋。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建格構(gòu)式剛架結(jié)構(gòu)的適用范圍較大，且具有剛度大、省鋼材等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)跨度較小時可采用三鉸式結(jié)構(gòu)，當(dāng)跨度較大時可采用兩鉸式或無鉸結(jié)構(gòu)。格構(gòu)式剛架的梁高可取跨度的1/15一1/20。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建3、鋼筋混凝土剛架back鋼筋混凝土剛架一般適用于跨度不超過18m、檐高不超過10m，并且吊車起重量不超過100kN的建筑中。在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處，由于彎矩較大，且應(yīng)力集中，可采用加腋的形式，也可適當(dāng)?shù)赜脠A弧過渡。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建back為了減少材料用量，減輕結(jié)構(gòu)自重，可采用空腹剛架。PDF文件使用"pdfFactoryPro"試用版本創(chuàng)建4、預(yù)吧應(yīng)力萄混凝廁土剛散架ba會ck為了提鮮高結(jié)構(gòu)姥剛度、群減小桿萬件截面此，可采業(yè)用預(yù)應(yīng)頑力混凝徐土剛架。為適應(yīng)主結(jié)構(gòu)中罷彎矩圖場的變化關(guān)，預(yù)應(yīng)描力鋼筋余一般為陣曲線形吸布置，幸采用鍵后張弱法施沉工。暖預(yù)應(yīng)汁力鋼彩筋的恨位置謹(jǐn)，應(yīng)點(diǎn)根據(jù)坐豎向菌荷載作黎用下可剛架屯的彎抹矩圖龍布置騾在構(gòu)魔件的盛受力查部位導(dǎo)。PD纏F服文件唱使用母"屑pd飾fF體ac論to層ry殘P棄ro論"墨試用臟版本孟創(chuàng)建6.3揭.3單層剛限架結(jié)構(gòu)握的構(gòu)造紡與布置1、單說層剛車架結(jié)盞構(gòu)的訴外形單層剛批架結(jié)構(gòu)積的外形拖可為平溫頂、坡兵頂或拱惹頂，可直以為單誰跨、雙蛋跨或多譯跨連律續(xù)。殼它可納以根唯據(jù)通塌風(fēng)、逗采光黑的需握要設(shè)追置天基窗、港通風(fēng)澆屋脊的采光精帶。剛架橫余梁的坡嚴(yán)度主要術(shù)由屋面嚴(yán)材料及仇排水要耕求確定勢。2、剛昨架節(jié)點(diǎn)動的連接貸構(gòu)造鋼剛架餅節(jié)點(diǎn)的趨連接構(gòu)甜造bac丹kPDF括文件潔使用待"pd目fFa亦cto錯ry信Pro僵"試邪用版本陷創(chuàng)建ba面ckPDF洞文件勾使用丈"pd正fFa睡cto扔ry單Pro越"試庭用版本封創(chuàng)建bac貸k混凝醬土剛千架節(jié)露點(diǎn)的志連接構(gòu)造剛架預(yù)輝制單元牢的劃分僵應(yīng)考慮拐結(jié)構(gòu)確受力暑可靠初，制造、運(yùn)焰輸、安傻裝方便稠。一般可擋把接頭暴位置設(shè)置在筍鉸接節(jié)圓點(diǎn)或彎矩為庸零的部欺位，把整峰個剛堆架結(jié)喊構(gòu)劃分成站倒昏L您形、擔(dān)F形、野Y摧形銳拼裝槽單元，在劃降分結(jié)裹構(gòu)單斑元時，流接頭抓位置太應(yīng)根據(jù)剛逮架在噴主要孫荷載作用下豎的內(nèi)力禍圖確定。PD站F汗文件衛(wèi)使用擴(kuò)"版pd丹fF投ac乞to患ry葵P崇ro胞"機(jī)試用兇版本帆創(chuàng)建3、剛跟架鉸姑節(jié)點(diǎn)色的構(gòu)戀造bac奮k剛架鉸援節(jié)點(diǎn)包堤括頂鉸及支普座鉸。鉸節(jié)觸點(diǎn)的歡構(gòu)造捏應(yīng)滿足力貿(mào)學(xué)中脈的完割全鉸的受僚力要貨求，替即應(yīng)保證節(jié)暈點(diǎn)能傳鎖遞豎向壓召力及炊水平緒推力，但目不能傳爪遞彎矩。鉸節(jié)點(diǎn)鍋既要有厚足夠的轉(zhuǎn)書動能撥力，謹(jǐn)又要使構(gòu)造沃簡單，擺施工方便。PD綿F叼文件真使用渾"影pd絹fF忽ac遲to指ry旱P但ro凍"裕試用塊版本母創(chuàng)建當(dāng)支座瀉反力不辨大時，寇宜設(shè)計及成板式訂鉸，當(dāng)飄支座反帖力較大時航，應(yīng)設(shè)唉計成臼惹式鉸或吸平衡鉸古。臼式濤鉸和鼠平衡俯鉸的蹦構(gòu)造縱比較招復(fù)雜配，但送受力善性能陪好。PDF輸文件簡使用拼"pd蓬fFa碧cto甩ry借Pro侮"試井用版本起創(chuàng)建ba圣ckPD廊F賄文件斃使用胞"劉pd很fF親ac乖to柴ry卻P慕ro勁"耍試用連版本扮創(chuàng)建4、單層錢剛架結(jié)焰構(gòu)的布攝置ba階ckPD仰F蝴文件剪使用院"腦pd吳fF趙ac效to絮ry她P袖ro帆"駁試用駕版本坡創(chuàng)建5、剛架灘結(jié)構(gòu)的妹支撐系復(fù)統(tǒng)bac煤kPD幼F褲文件澡使用樓"金pd嘴fF拖ac沃to脂ry聰P蓮ro備"閣試用悅版本筑創(chuàng)建單層酷剛架翁結(jié)構(gòu)渡的工疊程實(shí)檢例1、蹦某飛尖機(jī)維待修車汁間backPDF致文件業(yè)使用疾"pd唯fFa戀cto鋼ry第Pro掘"試憐用版本堵創(chuàng)建2、武滅漢體東育學(xué)科院游反泳館bac管kPD朱F枝文件葛使用桐"悄pd戴fF辣ac掀to壯ry于P與ro也"丙試用地版本來創(chuàng)建3、珠輩海玻擦璃纖作維有開限公創(chuàng)司主匹廠房bac我kPDF售文件培使用渴"pd胡fFa群cto室ry數(shù)Pro虜"試恥用版本舌創(chuàng)建4、威土海體細(xì)育基蚊地田棄經(jīng)館ba名ckPD伙F涌文件愈使用晃"丸pd螞fF昆ac卸to沿ry靠P奇ro為"斧試用敬版本節(jié)創(chuàng)建bac合kPD踏F平文件紀(jì)使用活"廉pd煤fF港ac石to攜ry娃P本ro殘"牌試用員版本勝創(chuàng)建結(jié)構(gòu)選且型時要居綜合考寇慮建筑迅的結(jié)構(gòu)浩形式、朵功能要鋤求和經(jīng)鑒濟(jì)指標(biāo)灶，進(jìn)行齊多方案的比逐較。我勒國某飛黑機(jī)維修否車間設(shè)質(zhì)計時進(jìn)或行的方段案比較窮是一個突成功的治例子。該車訪間主衡要修貪理當(dāng)堵時的“伊爾-隔24”和“安-體24”型民攀航客機(jī)所。飛機(jī)輕機(jī)身領(lǐng)長24m貨，機(jī)翼館寬32顯m，尾示翼高8刷.1m甜，螺旋歌槳高5略.1m各,機(jī)翼砌離地3夏m。方案挎1是當(dāng)采用難屋架擺（圖章a）凝，機(jī)細(xì)尾高窯8.閑1m轉(zhuǎn)，屋守架下堅弦不所能低餅于8琴.8額m，查由于遇建筑空間與飛機(jī)的外形與尺寸不夠匹配，整個廠房的高度需要升高，室內(nèi)空間不能得到充分利用，這個方案不夠經(jīng)濟(jì)。方案2是茫采用爬雙曲裹拋物錫面懸擦索結(jié)褲構(gòu)（章圖b市），兩建筑常空間加與飛掩機(jī)的模外形郊與尺趙寸比較匹勺配，但灶由于材附料和施鉗工技術(shù)衰的原因逃，懸索萄結(jié)構(gòu)用慘于跨度忍較小的售車間也不夠經(jīng)猛濟(jì)。方案3是采抓用門式熱剛架（垃圖c）括，不僅堵建筑空肚間符合稿飛機(jī)的外泛形與罪尺寸輝，由于門架倉彎矩小肌，梁柱翅截面的宿高度小偉，且沒鹽有水平憂下弦，曲故顯得婆輕巧、糾凈空高、詠空間授得到最充分什利用后；而遠(yuǎn)且對皮材料挑和施鏈工沒哭有特問殊要扁求，輛方案穿顯得校非常益合理，奴最后鳳被采犁用。PDF禮文件律使用瘡