1、,第3章 單層剛架結(jié)構(gòu),3.1單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,3.4單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,剛架結(jié)構(gòu)?,梁和柱之間的連接為剛性連接的結(jié)構(gòu),若多層多跨剛架結(jié)構(gòu)，稱為框架結(jié)構(gòu),排架結(jié)構(gòu)?,梁和柱之間的連接為鉸接的結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)?,剛架結(jié)構(gòu) 彎矩分布均勻， 可利用空間大,剛架示意圖,剛架計(jì)算簡圖,剛架結(jié)構(gòu) 內(nèi)力分布均勻,排架,剛架,剛架結(jié)構(gòu) 變形小,排架,剛架,剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),3.1單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),1）約束條件對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),1）約束條件對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,兩鉸剛架,無鉸剛架,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),1）約束條

2、件對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),2）梁柱線剛度比對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,梁柱線剛度,= 截面剛度/桿長,線剛度i=EI/L,框架結(jié)構(gòu)中，豎向荷載作用下，節(jié)點(diǎn)彎矩是按照交匯于該節(jié)點(diǎn)桿件的線剛度比值分配的。誰的線剛度大，誰分配到的彎矩多。 一般情況梁跨不大時(shí)，它的線剛度大，梁端分配的彎矩大， 容易形成強(qiáng)梁弱柱，這是不符合抗震概念的。,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),2）梁柱線剛度比對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,i梁i柱,i梁i柱,i柱1i柱2,柱對(duì)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)約束很小，能阻礙豎向位移，近似于簡支梁,柱能阻止梁的豎向位移，約束轉(zhuǎn)動(dòng)，近似于固定端,梁兩端彎矩不等，剛度大的一邊，承受的彎矩大,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受

3、力特點(diǎn),2）梁柱線剛度比對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,i梁i柱,i梁i柱,i柱1i柱2,梁柱節(jié)點(diǎn)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)，柱子只有相對(duì)平移沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),梁無法約束柱的轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于兩端鉸接，內(nèi)力與排架接近,剛度大的柱子，承受的剪力和彎矩大,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),3）高跨比對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,索線,推力線,在均布荷載作用下，任意截面只承受拉力，沒有彎矩， 繩子自然下垂的線稱為索線，倒置即為推力線。,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),3）高跨比對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,高跨比減小，支座處水平推力增大,1.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),4）結(jié)構(gòu)構(gòu)造對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,用以減小剛架橫梁的跨中彎矩,縱向外墻掛在剛架柱的外肢處,鉸支座設(shè)在柱軸線內(nèi)側(cè),1

4、.單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),5）溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響,溫度變化只對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力,溫差的形式,季節(jié)溫差,（剛架在施工時(shí)和使用時(shí)的溫差）,室內(nèi)外溫差,3.1單層剛架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),6）支座移動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響 變形和彎矩圖如圖3-1-8所示（P50）,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,1）膠合木剛架結(jié)構(gòu),膠合木定義： 同一種木材經(jīng)鋸材加工干燥后，根據(jù)不同需求規(guī)格， 由小塊板方材通過指接、膠拼、層積，通常在常溫條件 下加壓膠合，順紋方向粘結(jié)而成而成的木質(zhì)材料。,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,1）膠合木剛架結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)用膠合木優(yōu)點(diǎn)： （1）因?yàn)槭褂酶稍锊模煞乐乖谑褂眠^程中產(chǎn)生變形

5、、開裂等； （2）尺寸自由度大，能滿足要求跨度和斷面形狀的梁； （3）充分發(fā)揮木材特性，可以吸收震動(dòng)、裝飾隨意； （4）易于進(jìn)行防腐防蟲處理，且效果好。,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,2）鋼剛架結(jié)構(gòu),實(shí)腹式兩鉸剛架,跨度比較大時(shí)，可以設(shè)拉桿，并施加預(yù)應(yīng)力，此時(shí)，橫梁高度取跨度的1/40-1/30,實(shí)腹式兩鉸剛架,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,2）鋼剛架結(jié)構(gòu),格構(gòu)式剛架,格構(gòu)式剛架,為了節(jié)省材料、提高剛度，減輕基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)，還可以做預(yù)應(yīng)力格構(gòu)式剛架,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),構(gòu)件截面尺寸一般都是寬度不變，高度線性變化,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),廣州體育館,3.

6、2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,3）鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),空腹式鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu),3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu),優(yōu)點(diǎn)： 提高結(jié)構(gòu)剛度，減小構(gòu)件截面，增大適用跨度。 預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在構(gòu)件受拉部位,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu),預(yù)制吊裝構(gòu)件： 倒L形，人字形，Y形等,3.2單層剛架結(jié)構(gòu)的型式,4）預(yù)應(yīng)力混凝土剛架結(jié)構(gòu),3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,1）結(jié)構(gòu)外形,平頂、坡頂、拱頂、單跨或者多跨 剛架橫梁外形主要由屋面材料和排水要求來定,單跨雙坡,雙跨雙坡,四跨雙坡,雙跨雙坡帶毗屋,雙跨單坡,雙跨四坡,3.3單層剛架

7、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,2）剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,格構(gòu)剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,剛架轉(zhuǎn)角截面的應(yīng)力分布,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,2）剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,實(shí)腹式鋼剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,2）剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,拼裝單元的劃分 倒L形，F(xiàn)形，Y形,鋼筋混凝土剛架一般采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu),3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,2）剛架節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,接點(diǎn)的連接方式：,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,3）剛架鉸節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,頂鉸節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,3）剛架鉸節(jié)點(diǎn)的連接構(gòu)造,頂鉸節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,4）剛架柱腳支座構(gòu)造,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的

8、構(gòu)造與布置,4）剛架柱腳支座構(gòu)造,鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造一：兩對(duì)錨栓的鉸接柱腳,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,4）剛架柱腳支座構(gòu)造,鋼柱鉸接柱腳的構(gòu)造二 ：一對(duì)錨栓的鉸接柱腳,鋼柱剛接柱腳,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,4）剛架柱腳支座構(gòu)造,現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱和基礎(chǔ)的鉸接,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,5）單層剛架結(jié)構(gòu)的布置,一般情況下，矩形平面建筑物采用等間距、等跨度的平行剛架布置,也有輻射狀或其他更復(fù)雜的形狀,奧地利維也納大會(huì)堂,3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,6）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng),3.3單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置,6）剛架結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng),3.4單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,馬賽公寓,4.單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,馬賽公寓,34根大柱子,3.4單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,馬賽公寓,3.4單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館,3.4單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館,主比賽廳采用了門式鋼架結(jié)構(gòu)，形成高低錯(cuò)落的造型，并充分地利用了屋面的造型特征，形成了效果極佳的自然采光和通風(fēng)效果。 在奧運(yùn)會(huì)后學(xué)校使用場館進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，白天是不用開燈的，可完全依靠自然光滿足使用