结构体系篇
建筑结构体系及特点

建筑结构体系及特点建筑结构体系是指建筑物的构造系统,用于支撑和传递载荷。
它是建筑设计的关键方面,直接决定着建筑物的稳定性、安全性和美观性。
不同类型的建筑结构体系有着不同的特点和应用范围。
下面将介绍几种常见的建筑结构体系及其特点。
1.框架结构体系:框架结构体系是由柱与梁组成的网格结构,广泛应用于多层建筑和高层建筑中。
其主要特点如下:-稳定性强:框架结构体系能够承受垂直重力和水平荷载,并通过简单的板材或墙体来稳定整个建筑。
-灵活性好:框架结构体系的柱和梁可以根据需要进行调整和扩展,提供了设计和空间布局的灵活性。
-施工简便:框架结构体系的构建相对简单,适合大规模工业化建造,可以减少施工时间和成本。
2.钢结构体系:钢结构体系是由钢材构成的支撑结构体系,具有以下特点:-强度高:钢材的强度较高,能够承受大荷载和抗震能力,适用于高层建筑和大跨度空间的建造。
-轻巧灵活:相比传统混凝土结构,钢结构具有重量轻、体积小的特点,可以实现更灵活的设计和布局。
-施工速度快:钢结构材料的制作和加工相对简单,可以在工厂预制,缩短施工时间。
3.钢筋混凝土结构体系:钢筋混凝土结构体系是由钢筋和混凝土共同构成的复合结构,常用于建筑物的主体结构。
其特点如下:-承载能力强:钢筋混凝土结构能够承受大荷载,具有较好的抗震性能。
-耐久性好:混凝土具有良好的耐久性,能够抵抗气候和化学腐蚀。
-施工便捷:钢筋混凝土结构可以在现场浇筑,适用于各种规模的建筑项目。
4.地基与基础结构体系:地基与基础结构体系是建筑物的基础-承载能力强:地基与基础结构为整个建筑提供稳定的承载能力。
-抗沉降性好:合理设计的基础结构可以有效抵抗地基沉降带来的不平衡和破坏。
-刚性要求高:地基与基础结构需要具有一定的刚性,以确保建筑的稳定。
总而言之,建筑结构体系的选择应该根据建筑物的功能、用途和地理环境来确定。
每种结构体系都有其特定的应用范围和优势,设计师需要根据具体情况综合考虑各种因素,选择最合适的结构体系,以实现建筑物的稳定性、安全性和美观性。
建筑结构体系有哪些类型

建筑结构体系有哪些类型建筑结构体系是指建筑物承重体系的形式和结构形态。
在建筑设计中,选择合适的结构体系对保证建筑物的安全性、经济性以及建筑功能的实现具有至关重要的作用。
下面将介绍一些常见的建筑结构体系类型。
1. 框架结构体系框架结构体系是由柱和梁组成的平面和空间刚性框架,其特点是柱间梁连通,能够承受垂直荷载和水平荷载。
框架结构体系适用于多层、高层建筑,可以提供较大的开放空间和柔性布局,例如住宅、商业综合体等。
2. 钢筋混凝土框架结构体系钢筋混凝土框架结构体系是一种常见的框架结构体系形式,其柱和梁由钢筋混凝土构成。
由于钢筋混凝土具有良好的抗压和抗拉性能,使得钢筋混凝土框架结构具有承受垂直和水平荷载的能力。
此外,钢筋混凝土框架结构还具有耐久性好、施工方便等优点,因此被广泛应用于各种建筑类型。
3. 钢结构体系钢结构体系是利用钢材作为主要承重构件的建筑结构体系。
相比于其他结构体系,钢结构体系具有自重轻、刚度好、抗震性能优良等特点,适用于大跨度、高层建筑,如体育馆、高层办公楼等。
钢结构体系可分为桁架、刚构架、悬索结构等多种形式,各有其适用的场景和特点。
4. 砖木结构体系砖木结构体系是利用砖和木材作为主要建筑材料的结构体系。
砖木结构体系在我国古代建筑中广泛应用,具有传统文化和艺术价值。
砖木结构体系的特点是砖墙起支撑和抗震作用,木材作为梁柱桁架等承重构件。
砖木结构体系适用于住宅、寺庙等建筑类型。
5. 钢混结构体系钢混结构体系是利用钢材和混凝土结合的结构体系。
钢材在钢混结构体系中起到支撑和抗拉作用,混凝土则承担压力和抗压作用。
钢混结构体系具有承载力强、形式多样化等优点,适用于各种建筑类型,如工厂、仓库等。
6. 吊杆结构体系吊杆结构体系是一种悬吊式的结构形式,通过悬吊的钢索或钢杆来支撑建筑物。
吊杆结构体系不受地面约束,适用于特殊形态的建筑,如跨河大桥、高空观景台等。
总结起来,建筑结构体系的类型包括框架结构体系、钢筋混凝土框架结构体系、钢结构体系、砖木结构体系、钢混结构体系和吊杆结构体系等。
常用的空间结构体系及其特点

常用的空间结构体系及其特点1. 框架结构呀,这可是很常见的呢!就像搭积木一样,把柱子和梁搭建起来,形成一个稳固的框架。
你看那些高楼大厦,不就是用这种框架结构撑起来的嘛!比如咱们城市里的那座标志性写字楼,多结实!特点就是坚固、抗震性能好呀,让人心里踏实!2. 剪力墙结构,哇,这个厉害啦!可以想象成一面超级坚固的墙,能抵抗很大的力量哦。
很多高层住宅不就是用的这个嘛!就像隔壁小区的那些高楼,有了剪力墙结构多安稳。
它最大的特点就是能提供很好的侧向刚度,让房子稳稳当当的!3. 网架结构,这就像是一个巨大的蜘蛛网一样,错综复杂但又特别有规律。
像一些大型的体育馆不就是用这种嘛!你想啊,在里面看比赛多爽。
这种结构的特点就是空间大、造型独特呀,给人很震撼的感觉!4. 薄壳结构,是不是听起来就很有意思呀!就像是一个鸡蛋壳一样,薄薄的却很有力量。
很多奇特的建筑会用到哦,比如那个造型独特的艺术中心。
它的特点就是很轻但强度高,很神奇吧!5. 悬索结构,嘿,这就像一条大大的绳索把建筑吊起来一样。
那座有名的大桥不就是这样嘛!远远看去多壮观。
它的特点就是可以跨越很大的空间,超级厉害!6. 膜结构,这个就像是给建筑披上了一层薄薄的衣服一样。
公园门口那个漂亮的遮阳棚就是呀!看着就很美观。
特点就是轻巧、灵活多变啦!7. 筒体结构,你可以把它想象成一个大柱子立在那里。
那些超高层的写字楼好多都有呢!特别有气势。
它的主要特点就是强度高呀,能支撑起那么高的楼呢。
8. 混合结构,哈哈,这就是各种结构的大杂烩呀!就像一个什锦拼盘一样。
很多建筑都会综合运用呢!比如咱们这边的商场。
它的特点就是可以结合不同结构的优点,多实用呀!我觉得这些空间结构体系真的是太神奇啦,各有各的特点和用处,共同塑造了我们丰富多彩的建筑世界呀!。
常见建筑结构体系

常见建筑结构体系建筑结构体系是指建筑物内部的结构系统,它承担了建筑物的承重和抗震等功能。
常见的建筑结构体系有框架结构、桁架结构、穹顶结构、悬挑结构和索结构等。
下面将对这些常见的建筑结构体系进行介绍。
一、框架结构框架结构是指由柱、梁和框架组成的承重系统。
这种结构的承重主要靠柱和梁来传递,它们形成了一个稳定的网格体系。
框架结构通常用于建造多层或高层建筑,因为它具有良好的抗震性能和承重能力。
框架结构的特点是梁和柱能够承受较大的荷载,使得建筑物在承受垂直荷载时更加稳固。
框架结构还有较大的灵活性,方便进行内部布局的改变。
此外,框架结构的施工过程也相对简单,适用于大规模工程。
二、桁架结构桁架结构是由具有特殊形状的构件组成的结构体系。
这些构件通常为直线或曲线形状的杆件,在构件之间形成稳定的三角形。
桁架结构常用于跨度较大的建筑,如体育场馆、桥梁等。
桁架结构的特点是重量轻、刚性好、抗震性能强。
由于桁架结构的杆件形状较为规则,结构的荷载传递路径明确。
这样的结构设计使得桁架结构能够承受较大的水平荷载,具有较好的抗风和抗震性能。
三、穹顶结构穹顶结构是一种由曲面形成的重力体系,代表性的建筑有大型体育馆、教堂等。
穹顶结构通过内外表面之间的张拉力实现自身的稳定。
穹顶结构的特点是视觉效果好、室内空间开阔、形态独特。
这种结构可以在不需要支撑柱的情况下实现大跨度空间的覆盖,给人以视觉上的震撼和美感。
然而,穹顶结构施工和维护相对较为复杂,对材料和技术要求较高。
四、悬挑结构悬挑结构是指建筑物外部悬挑出的部分,如悬挑楼梯、悬挑平台等。
悬挑结构通过对结构形态的设计和材料的选择,使得悬挑部分能够保持平衡和稳定。
悬挑结构的特点是在视觉上给人一种轻盈感,使建筑物具有独特的外观。
悬挑部分可以为建筑物增加功能性和美观性,也可以节约空间和增加使用效率。
然而,悬挑结构对建筑材料和结构设计的要求较高,需要考虑悬挑部分的受力和稳定性。
五、索结构索结构是利用钢索来承载建筑物荷载的结构体系。
结构体系篇桁架结构讲义

•第二节 桁架的特点和形式
• •(一)、桁架结构的组成 • 桁架多应用于受弯构件,在外荷载的作用下,简支桁架 所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架 结构具有与简支梁完全不同的受力性能。 • 简支梁在竖向均布荷载作用下,沿梁轴线的弯矩和剪力 的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。
同一标高。 在力学上可简化为铰接支座。 当跨度较小时,把屋架直接搁置在墙、柱或圈梁上;跨度
较大时,应采取专门的构造措施。
(四)屋架结构的支撑 包括:屋架之间的垂直支撑、水平系杆、设置在上、下
弦平面内的横向支撑、下弦平面内的纵向水平支撑。 作用:保证屋架在使用和安装时的侧向稳定性,增强屋
盖的整体刚度,增强排架的空间工作性能。
结构体系篇桁架结构讲 义
2024年2月5日星期一
第一节 概述
•桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的 格构式结构。
•(桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种 平面结构单元。)
桁架一般由上弦杆、腹杆(竖杆和斜腹杆)组成。
桁架结构受力合理,计算简单,施工方便,适应性强 ,对支座没有横向推力,因此在工程中得到广泛的应 用。
•(三)钢屋架
• 三角形屋架:
•
用于屋面坡度较大的屋盖结构
中。内力变化较大,弦杆内力在支
座处最大,在跨中最小,材料强度
不能充分发挥作用。一般用于中小
跨度的轻屋盖结构。
•
芬克式屋架,腹杆受力合理,
长杆受拉,短杆受压,可分为两榀
小屋架制作,现场安装,施工方便
。
梯形屋架 用于屋面坡度较小的屋盖中
,受力性能比三角形屋架优 越,适用于较大跨度或荷载 的工业厂房。 用于无檩体系屋盖,屋面材 料大多用大型屋面板。
结构概念和体系

结构概念和体系结构概念和体系结构概念和体系是工程学和建筑学中非常重要的概念。
在建筑和工程设计中,结构是指由材料组成的支撑系统,它能够承受和传递荷载,并保持稳定。
结构体系则是指支撑系统的组织和布局方式,用于合理地分配荷载,并确保结构的安全和稳定。
以下将对结构概念和体系进行详细阐述。
1.结构概念:结构是指由材料组成的支撑系统。
它是工程或建筑物的骨架,起到支撑和分担荷载的作用。
常见的结构包括建筑物的框架结构、桥梁的梁桥结构、航天器的壳体结构等。
结构工程师的主要任务是设计和构造稳定的结构,使其能够承受所需的荷载,并保持安全运行。
结构的基本概念包括以下几个要素:荷载、轴力、剪力、弯矩和变形。
荷载是由外部施加在结构上的各种力,如重力、风力、地震力等。
轴力是指垂直于结构轴线的拉力或压力,常见于柱子或拉杆。
剪力是指垂直于结构的轴线的力,常见于横梁或地基。
弯矩是指结构受到扭转或弯曲时产生的力矩。
变形是指结构在荷载作用下发生的形变或变形。
2.结构体系:结构体系是指结构的组织和布局方式,用于合理地分配荷载,并确保结构的安全和稳定。
不同的结构体系有不同的适用场景和特点。
常见的结构体系有平面结构、空间结构和薄壳结构等。
平面结构是指支撑平面上的结构,主要由柱子和梁组成。
它适用于大型建筑物的设计,如办公楼、住宅楼等。
平面结构常见的形式有框架结构、索链结构和网架结构等。
空间结构是指在三维空间内支撑和连接的结构,常见于世界各地的桥梁和塔楼。
它可以承受来自不同方向的荷载,并保持结构的平衡和稳定。
空间结构的设计和施工较为复杂,需要考虑荷载分布、材料强度和结构稳定等因素。
薄壳结构是指由曲面薄壳组成的结构,适用于大跨度的建筑物设计。
薄壳结构的特点是强度高、刚度大,可以承受大荷载和提供大空间。
薄壳结构的设计和施工需要考虑曲面形态、材料选择和施工工艺等因素。
此外,结构体系还包括结构的连接和支撑系统。
连接系统是指用于连接结构构件的构件,如螺栓连接、焊接连接等。
常见的建筑结构体系

常见的建筑结构体系建筑结构体系是建筑物的骨架,承载着建筑物的整体重量以及各种外力作用。
它的选择和设计直接影响着建筑物的稳定性、安全性和经济性。
在建筑设计中,常见的建筑结构体系有框架结构、桁架结构、砖混结构和钢混结构等。
下面将逐一介绍这些常见的建筑结构体系。
一、框架结构框架结构是一种以框架为主要组成部分的结构体系。
它由柱、梁和连接节点组成。
框架结构通常采用钢结构或混凝土结构。
钢框架结构具有轻巧、刚性好、适应性强等特点,被广泛应用于高层建筑和大空间建筑中。
混凝土框架结构具有良好的耐火性和抗震性能,适用于各类建筑。
二、桁架结构桁架结构是由大量的杆件和节点组成的一种结构体系。
它采用杆件与节点之间的刚性连接,形成稳定的三角形结构。
桁架结构的特点是轻巧、刚性好、抗震性能优异。
它常用于大跨度的场馆、体育馆和桥梁等建筑。
三、砖混结构砖混结构是一种采用砖墙和混凝土柱、梁构成的结构体系。
它的特点是施工简单、工期短、经济实用。
砖混结构常应用于住宅建筑和小型商业建筑。
四、钢混结构钢混结构是一种采用钢材和混凝土构成的结构体系。
它结合了钢材和混凝土的优点,具有刚性好、抗震性强的特点,被广泛应用于各类建筑。
钢混结构通常采用钢筋混凝土柱、梁和钢框架结构相结合,以提高整体结构的强度和稳定性。
随着科技的发展和建筑技术的进步,建筑结构体系也在不断创新和演变。
如空间网壳结构、预应力结构等,它们在特定的建筑项目中发挥着独特的作用。
总结起来,建筑结构体系是建筑物的基础构件,它的选择和设计直接关系到建筑物的性能。
在不同的建筑项目中,可以根据需求和条件选择合适的结构体系。
无论是框架结构、桁架结构、砖混结构还是钢混结构,都有其独特的优点和适用范围,需要根据具体情况进行综合考虑和选择。
通过深入了解和研究各种常见的建筑结构体系,我们可以更好地选择和设计出安全稳定、经济高效的建筑物,为人们提供舒适安全的居住和工作环境。
建筑结构体系的发展也将随着科技的不断进步而不断创新和完善,为建筑行业的发展带来更多的可能性和机遇。
高层建筑的四大结构体系

高层建筑的四大结构体系目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
一、框架结构体系:框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。
由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。
一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,使用较方便。
钢筋混凝土框架按施工方法的不同。
又可分为:①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架;②楼板预制,梁、柱现场浇筑的部分现浇框架;③梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点:建筑平面布置灵活,能获得大空间,建筑立面也容易处理,结构自重轻,计算理论也比较成熟,在一定高度范围内造价较低。
缺点:框架结构本身柔性较大,抗侧力能力较差,在风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。
适用范围:框架结构的合理层数一般是6到15层,最经济的层数是10层左右。
由于框架结构能提供较大的建筑空间,平面布置灵活,可适合多种工艺与使用的要求,已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
二、剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分隔构件。
优点:由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它刚度大,空间整体性好,用钢量省。
历史地震中,剪力墙结构表现了良好的抗震性能,震害较少发生,而且程度也较轻微,在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观。
缺点:剪力墙结构墙体较多,不容易布置面积较大的房间,为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求,以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求,可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架,形成框支剪力墙结构。
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1)弦杆:矩形桁架高度相等,下弦各节间的内力随外荷载
产生的总弯矩而变化,跨中节间轴力大、靠近支座处轴力 较小或为零,下弦内力变化较大。 2)腹杆:沿跨度方向各腹杆的轴力变化与剪力图一致,跨 中小而支座处大,其值变化较大。
2)三角形桁架
上、下弦杆内力在跨中节间最小,在靠近支座处最大。
梯形屋架
用于屋面坡度较小的屋盖中,
受力性能比三角形屋架优越,
适用于较大跨度或荷载的工 业厂房。
用于无檩体系屋盖,屋面材 料大多用大型屋面板。
(四)轻型钢屋架 屋架的上弦一般用小角钢、下弦和腹杆用小角钢或圆钢。
适用于:跨度<=18m,柱距4~6m,设置有起重量
<=50KN的中、轻级工作制桥式吊车的工业建筑和跨度 <=18m的民用房屋的屋盖结构。 结构型式:三角形、三铰拱和梭形屋架。 常用:三角形屋架。
(二)、桁架结构计算的假定
1、 组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆 的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面 称为桁架的中心平面; 2、 桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接 节点; 3、 所有外力(荷载和支座反力)都作用在桁 架的中心平面内,并集中作用于节点上。
(三)、桁架结构的内力
分析矩形桁架、三角形桁架和折线形桁架内力
(斜)腹杆内力全部为零。
二、屋架结构的型式
按材料分:木屋架、钢-木组合屋架、钢屋架、轻型钢屋
架、钢筋混凝土屋架、预应力混凝土屋架、钢筋混凝土—
钢组合屋架等。
按屋架外形分:三角形、梯形、抛物线、折线形、平行弦 等。
按结构受力特点及材料性能分:桥式屋架、无斜腹杆屋架 或刚接桁架、立体桁架等。
屋盖体系采用交叉刚接钢桁架结构。
纵向为两榀主桁架和两榀次桁架,
在每榀主桁架下各设三个由电梯 井筒壁形成的薄壁柱,作为整个
屋架结构的支座,次桁架仅起到
保证屋盖整体性的作用。
反拱的月牙形屋盖内有两层,局部为三层,作为设备层和观光餐厅等, 既是覆盖整个大剧院下部结构的屋顶,又是上部屋顶结构的承重结构, 发挥双重功能。屋盖结构复杂,内力较大,采用刚接桁架结构较为合 理,以保证屋盖结构的整体刚度和承载能力。
屋架的主要缺点是结构高度大,侧向刚度小。结构高度大, 增加了屋面及围护墙的用料,同时也增加了采暖,通风,采 光等设备的负荷,并给音响控制带来困难。
侧向刚度小,对于钢屋架特别明显,受压的上弦平面外稳定
性差,也难以抵抗房屋纵向的侧向力,需要设置支撑。一般
房屋纵向的侧向力并不大,但支撑很多,都按构造(长细比)
18m以下:钢筋混凝土——钢组合屋架,构造简单、施工方便、
技术经济指标较好。 36m以下:预应力混凝土屋架,节省钢材,有效控制裂缝宽度 和挠度。 36m以上(大跨度或振动荷载较大):钢屋架,结构自重轻,
提高结构的耐久性和可靠性。
(三)屋架结构的布置
1、屋架的跨度 一般以3m为模数。 我国制订了相应的标准图集可拱查用。 2、屋架的间距
上弦为直线,屋面坡度为1/10~1/12,适用于卷材防水屋面。上弦 节间为3m,下弦节间为6m,矢高与跨度之比为1/6~1/8,屋架端部高 度为1.8~2.2m。梯形屋架自重较大,刚度好。适用于重型、高温及采
用井式或横向天窗的厂房。
2、折线形屋架
外形较合理,结构自重较轻,屋面 坡度为1/3~1/4,适用于非卷材防水屋面
矢高小,弦杆受力大,截面大、且屋架刚度小,变形大。
因此,矢高不宜过大和过小,一般取1/10~1/5。 2、坡度 当采用瓦类屋面时,屋架上弦坡度应大些,一般不小于1/3; 当采用大型屋面板并做卷材防水时,屋面坡度可平缓些,一般为 1/8~1/12。
3、节间长度
上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉,节间长度可大些。 屋面荷载应直接作用在节点上,以优化杆件的受力状态。
强度得不到充分发挥。
立体桁架可以避免以上缺点。 1、概念 立体桁架:由两榀平面桁架相隔一定的距离以连接杆 件将两榀平面桁架成90度或45度夹角。
立体桁架的截面形式可为矩形、正三角形、倒三角形。 相比矩形截面,三角形截面立体桁架可减少连接杆件。当跨度较 大时,上弦压力大,截面大,可把上弦一分为二,构成倒三角形立体 桁架;当跨度较小时,上弦截面不大,宜把下弦一分为二,构成正三 角形立体桁架。 梭形架:两根下弦在支座节点汇交于一点,形成两端尖的梭子状。 立体桁架特点:
第二篇 结构体系篇
第六章 桁架结构
第一节 概述
桁架结构是由直杆在端部相互连接而成的以抗弯为主的 格构式结构。 (桁架是由直线形杆件组成三角形区格集合形成的一种 平面结构单元。)
桁架一般由上弦杆、腹杆(竖杆和斜腹杆)组成。 桁架结构受力合理,计算简单,施工方便,适应性强, 对支座没有横向推力,因此在工程中得到广泛的应用。 在房屋建筑中,桁架常用作为为屋盖承重结构,称为 屋架。目前在工业厂房结构中常见的屋架就是典型的 桁架。 如今,桁架结构已经有多种多样的形式,不局限于屋 架,在一些大跨度结构、高层建筑、桥梁中都有非常 广泛的应用。
(一)木屋架
常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架。分为三角 形和梯形(如上图)。大都在工地手工制作。
豪式木屋架的节间长度2~3m,一般为4~8节间,适用跨度为
12~18m,高跨比宜在1/5~1/4之间。当屋架跨度不大时,上弦可 用整根木料。
三角形屋架适用于跨度在18m以内(取12m)的建筑。坡 度大,适用于屋面材料为粘土瓦,水泥瓦及小青瓦等要求 排水坡度较大的情况。
的中型厂房或大中型厂房。
屋面坡度平缓,适用于卷材防水屋 面的中型厂房,为改善屋架端部的屋面 坡度,减少油毡下滑,一般可在端部增
加两个杆件,使整个屋面的坡度较为均
匀。
3、拱形屋架
上弦为曲线形,采用抛物线形,为制作方便,可采用折线 形,但折线的节点应落在抛物线上。
屋架外形合理,杆件内力均匀,自重轻,经济指标良好,
上弦为钢筋混凝土或预应力混凝土构件,下弦 为型钢或钢筋,顶接点为刚接或铰接(三铰组合屋 架)。屋架杆件少,自重轻,受力明确,构造简单, 施工方便,适用于农村地区的中小型建筑。
三、屋架结构的选型与布置
(一)屋架结构的主要尺寸 1、矢高 矢高大,弦杆受力小,但腹杆长、长细比大、易压曲,用料 反而会增多。
三角形、三铰拱屋架适用于斜坡屋面,屋面坡度通常取
1/2~1/3,梭形屋架的屋面坡度较平坦,通常取1/12~1/8。
(五)混凝土屋架 常见形式有:梯形、折线形、拱形、无斜腹杆屋架等。 根据是否对屋架下弦施加预应力,分为:钢筋混凝土屋架和
预应力混凝土屋架,前者适用跨度为15~24m,后者适用跨
度为18~36m或更大。 1、梯形屋架
2、工程实例——上海大剧院
Hale Waihona Puke 位于上海市中心人民广场西北侧。工程用地面积21644m2,占地面积11530 m2,总建筑面积62800 m2,地下两层,地上6层,高度为40m。法国建筑师 中标。
方案中最引人注目的是呈反拱的月牙形屋盖,纵向长100.4m,横向宽94m,
纵向悬挑26m,横向悬挑30.9m,反拱圆弧半径R=93m,拱高11.5m。
梯形屋架受力性能比三角形屋架合理,可用于跨度较大房 屋适用跨度为12~18m。
(二)钢-木组合屋架
形式:(1)豪式、(2)芬
克式、(3)梯形、(4)下折式。
由于不易取得符合下弦材质 标准的上等木材,特别是原木和
方木干燥较慢,干裂缝对下弦不
利,采用钢拉杆作为屋架的下弦, 每平方米建筑面积的用钢量增加
按几何组成方式可以分:简单桁架、联合桁架 (由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规 则联合组成)和复杂桁架(不同于前两种的其他 静定桁架)。
按是否存在水平推力分:无推力的梁式桁架(与相应的实 体梁结构比较,掏空率大,上下弦杆联合抗弯,腹杆主要 抗剪,受力合理,用材经济)和有推力的拱式桁架(拱圈 与拱上结构联为一体,整体性好,便于施工,跨越能力强, 节省钢材)。
因高度变化速度大于剪力变化速度,故斜腹杆和竖腹杆的
受力都是跨中大,支座处小。
3)折线形桁架
高度呈抛物线型的桁架是最理想的桁架形式。 上弦曲线做成圆形使屋架外形与抛物线弯矩图接近,为便 于制作,常将桁架上弦各节点与弯矩图重合,而在各节点 之间取直线,成为折线形桁架。这时,上、下弦杆内各节
间轴力基本相等。
矩形屋架:力学性能较差,用作托架或荷载较特殊情况下使用。
2、屋面防水构造 三角形、陡坡梯形屋架:屋面材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥 瓦。 拱形、折线形屋架:采用卷材防水、金属薄板材料。
3、材料耐久性
木材、钢材:易腐蚀,维修费用高,不宜用于有侵蚀性的工业厂 房和通风不良的建筑。 预应力混凝土屋架:提高屋架下弦的抗裂性,防止钢筋腐蚀。 4、跨度
月牙形屋架采用无斜腹杆屋架,既可满足建筑对钢屋盖内部纵向交通
的要求,又使杆件总数减少,节点构造简便。受力性能好,具有很大 的抗扭刚度和双向抗弯刚度,整体稳定性墙,可省去大量支撑。
但屋架端部屋面坡度太陡,可在上弦上不加设短柱,矢高比为 1/6~1/8。
(六)钢筋混凝土-钢组合屋架 1、折线形屋架 折线形屋架上弦及受压腹杆为钢筋混凝土,下弦 及受拉腹杆为角钢,充分发挥了两种不同材料的力学 性能,自重轻、材料省、技术经济指标较好,适用于 跨度为12~18m的中小型厂房。 2、两铰或三铰组合屋架
为减少屋架制作工作量,减少杆件与节点数目,节间长度
可取大些,一般为1.5~4m。
(二)屋架结构的选型 1、屋架结构的受力
抛物线状的拱式结构:受力最为合理,但施工复杂。