钢结构工程结构体系的特点及分类
钢结构体系的主要类型分析
钢结构体系的主要类型分析钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。
结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。
因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
按不同分类标准分类如下：一、钢结构按用途包括四个类型：高耸钢结构、板壳钢结构、工业厂房钢结构、轻型钢结构。
1、高耸钢结构高耸结构包含电视塔、微波塔、通讯塔、高压输电线路塔、石油化工塔、大气监测塔、火箭发射塔、旅行嘹望塔、钻井塔、排气塔、水塔、烟囱等，而大多数高耸结构均选用钢结构。
336m高的黑龙江电视塔是中国当前最高的钢结构多功能电视塔，同一类型200～300m的钢塔还有许多。
中国在20世纪60—-70年代建成的大型钢塔桅结构有200m广州电视塔、210m上海电视塔、194m南京跨过长江输电线路塔、325m北京环境气候桅杆。
1990年完工的212m汕头电视塔、260m大庆电视塔等也都是钢结构。
量大而面广的高耸结构是通讯塔和输电塔，跟着信息和电力开发，这种50m左右的钢塔将遍及神州大地。
2、板壳钢结构需求密闭的容器，如大型储油库、煤气库、炉壳等需求能接受很重庆钢结构大内力及温度急剧改变的高炉结构、大直径高压输油管道都是板壳钢结构，还有一些大型水工结构的船闸闸口也是板壳结构。
3、工业厂房钢结构钢结构通常用于重型车间的承重骨架，例如冶金工厂的平炉车间、初轧车间、混铁炉车间，重型机器厂的铸钢车间、水压机车间、锻压车间，造船厂的船台车间，飞机制造厂的装配车间，以及其他工厂跨度较大车间的屋盖、吊车梁等。
中国鞍钢、武钢、包钢和上海宝钢等几个闻名的冶金联合企业的许多车间都选用了各种规划的钢结构厂房，上海重型机器厂水压机车间、上海江南造船厂中也都有巨大的钢结构厂房。
4、轻型钢结构轻型钢结构通常指由圆钢、小角钢、薄壁型钢或薄钢板焊接而成的结构。
轻型钢结构的长处是自重轻、造价低、出产制造工厂化程度高、现场装置工作量小、建造速度快，一起外型漂亮、内部空阔、修建面积及空间利用率高，因此在修建商场极具竞争力。
钢结构体系分类及特点
近年来随着混凝土结构的工程建筑出现不同程度的质量问题被大众所质疑，究其原因因为混凝土技术在当下已经日趋完善。
但是即使是技术不停地发展还是有它的弊病比如说施工速度较慢，并且污染环境、浪费材料。
在大力倡导绿色建筑的今天，钢结构建筑显然具有更多的优势。
框架结构更加可靠、标准化程度高，污染程度较小，设计施工周期短。
并且可以满足私人订制的要求。
随着钢结构被广泛使用，钢结构的体系也越来越完善，下面就为大家介绍一下。
用于房屋建筑的结构体系有：1、平面承重结构体系平面结构体系有承重体系和附加构件两部分纸成,其中承重体系是由一系列相互平行平面结构组成,承担该结构平面内的竖向荷载和横向水平荷载,并传递到基础。
附加构件由纵向构件及支撑组成,将各个平面结构连成整体,同时也单受结构平面外的纵向水平力。
轻式刚架结构(图1)是最近几年来广泛应用的平面承重结构体系,除厂房建筑外,还有商业建筑(如超市等)、汽车展厅、体育馆等。
常用的有两铰刚架、三铰刚架及无铰刚架,梁柱戒有等截面及变截面两种形式。
2、空间受力结构体系空间受力结构体系分为网性室间结构和柔性闻结构等。
（1）刚性空间结构的网格结构有网架结构和网壳结构、桁架结构网架结构。
下图是空间网格结构的一种.它是以大致相同的格子或尺寸较小的单元组成。
由于网架结构其有优献的结刊性能,良好的经济性、安全性与适用性,在我国的应用也比较广泛,特别是在大型公共建筑和工业厂房屋盖中更为常见。
人们通常将平板型的空间网格结构称为网架,将曲面型的空闻网格结构称为网壳。
（2）网架一做是双层的,在某些情况下也可以做成三层网架结构受杆件通过节点有机的结合起来。
节点一般设计成铰接,材料主要承受轴向力,杆件的截面相对小。
网架结构最大的转点是由于杆件之间的互相支撑作用,很多杆件从两个方间成多个方向有规律的组成高次超静定空间结构,它刚度大多、整体性好，抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响。
即使在个别杆件受到损伤情况下,能自动调节杆件的内力,保持结构的安全:网架的杆件多为钢管，有时也采用其他型钢,材质为Q235或Q345。
钢结构建筑主要结构体系的特点———众博钢构原创分享(第40期)
钢结构建筑主要结构体系的特点——众博钢构原创分享（第40期）
随着钢结构建筑的普及，人们对钢结构建筑的认识也越来越多，青岛众博钢构为大家简单介绍钢结构建筑的主要结构体系与特点。
1、平面承重结构体系。
平面承重结构体系分为平面结构体系和承重体系，其中平面结构体系由承重体系和附加构件两部分组成，承重体系由一系列相互平行的平面结构组成，竖向荷载和横向水平荷载，还有一些附加构件，将各平面连成整体。
常见的平面承重结构体系钢结构建筑有：体育馆、汽车展厅、商业建筑等。
2、多层与高层建筑结构体系。
多层建筑结构体系包括超高层结构体系主要由框架、支撑体系、内筒体系、带臂桁架的框架等结构组成，根据结构的抗恻力体系的不同而分类。
3、框架钢结构体系是一种比较常用的钢结构形式，一般可分为单层单跨、单层多跨和多层多跨等结构形式，能满足不同的建筑造型和功能，常见用于剧院、仓库、体育馆、商场、展览厅、工业车间等对建筑空间和建筑功能有特殊要求的建筑物中。
此外，钢结构框架的住宅体系也越来越受人重视。
4、空间受力结构体系。
空间受力结构体系主要由刚性室间结构和柔性空间结构两部分组成，其中，柔性空间结构有悬索结构、弦支结构和索膜结构三类。
悬索结构以一系列受拉钢索为主要承受构件；弦支结构由下弦索、上弦梁和竖杆组成；索膜结构是一种由多种高强度薄膜材料及加强构件组成的新型建筑结构形式。
钢结构的多种结构与形式让建筑空间的创造性变得更广阔。
钢结构工程的特点
1、钢结构自重较轻2、钢结构工作的可靠性较高3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好4、钢结构制造的工业化程度较高5、钢结构可以准确快速地装配6、钢结构室内空间大7、容易做成密封结构8、钢结构易腐蚀9、钢结构耐火性差钢结构工程优点抗震性：低层别墅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系，轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的"板肋结构体系"，这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力，适用于抗震烈度为8度以上的地区。
抗风性：型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。
建筑物自重仅是砖混结构的五分之一，可抵抗每秒70米的飓风，使生命财产能得到有效的保护。
耐久性：轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。
结构寿命可达100年。
保温性：采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。
用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。
100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。
隔音性：隔音效果是评估住宅的一个重要指标，轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音达40分贝以上；由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果可高达60分贝。
健康性：干作业施工，减少废弃物对环境造成的污染，房屋钢结构材料可100%回收，其他配套材料也可大部分回收，符合当前环保意识；所有材料为绿色建材，满足生态环境要求，有利于健康。
?舒适性：轻钢墙体采用高效节能体系，具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有通风功能，可以使屋内部上空形成流动的空气间，保证屋顶内部的通风及散热需求。
快捷：全部干作业施工，不受环境季节影响。
一栋300平方米左右的建筑，只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。
简述钢结构特点及应用范围
简述钢结构特点及应用范围
钢结构的特点及应用范围如下：
一、特点：
1. 原材料：钢结构主要使用钢材作为原材料，与混凝土和木材相比，钢材具有更高的强度，更轻的自身重量，便于运输和安装。
2. 结构性能：钢结构具有强韧性、塑性好、材质均匀等特点，因此其结构可靠性较高。
此外，其密封性好、节能环保等优点，使其在大型油池、压力管道等领域有广泛应用。
3. 耐久性：钢结构一般是指六层或者30米以上的建筑，采用型钢、钢板连接或焊接而成，具有抗震性、抗风性、耐久性、保温性、隔音性等特点。
二、应用范围：
钢结构的适用跨度大、高度高、承载重，因此广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
此外，它还可以用于钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、塔轨结构等的制造。
总的来说，钢结构由于其优越的结构性能和广泛的适用性，在现代工程建设中有着非常广泛的应用。
如需了解更多关于钢结构的特点和应用范围，建议查阅相关的工程资料或者咨询专业的工程师。
第四章多高层钢结构
结构受力
1）内部设置剪力墙式的内筒，与钢框架竖向构件
主要承受竖向荷载；
2）外筒体采用密排框架柱和各层楼盖处的深梁刚
接，形成一个悬臂筒，以承受侧向荷载；
3）同时设置刚性楼面结构作为框筒的横隔。
剪力滞后（Shear Lag）
在框剪结构中，形成筒体的构面内存在的 剪切变形，即为剪力滞后。 为了避免严重的剪力滞后造成角柱的轴力 过大，通常可采取两个措施： 1）控制框筒平面的长宽比不宜过大 2）加大框筒梁和柱的线刚度之比
束筒结构
由各筒体之间共用筒壁的一束筒状结 构组成(减缓框筒结构的剪力滞后效应) 可将各筒体在不同的高度中止 可较灵活地组成平面形式 密柱深梁的钢结构筒体 筒体
钢筋混凝土筒体(常作为内筒出现)
钢结构和有混凝土剪力墙的 钢结构高层建筑的适用高度（m）
抗震设防烈度
结构种类
结构体系
非抗震设防 6, 7
内筒的边长不宜小于相应外框筒边长的1/3；
框筒柱距一般为1.5～3.0m，且不宜大于层高；
框筒的开洞面积不宜大于其总面积的50％；
内外筒之间的进深一般控制在10～16m之间； 内筒亦为框筒时，其柱距宜与外框筒柱距相同，且 在每层楼盖处都设置钢梁将相应内外柱相连接；
框筒结构布置时的注意事项（续）
低碳钢 低合金钢 低合金钢 低合金钢 低碳钢
SS50
SS55
284
401
490~608
≥540
19
17
2.0a
2.0a
低碳钢
低合金钢
构件截面 柱
焊接箱型截面 焊接H型截面 450
╳
450
厚度 42 — 19 宽度200 — 250
什么是钢结构工程
引言概述：钢结构工程是一种以钢材为主要构造材料的建筑工程。
它具有高强度、轻质、耐久性强等优点，因此被广泛应用于各类建筑、桥梁、高层钢结构建筑等领域。
在上一篇文章中，我们简要介绍了钢结构工程的基本概念和发展历程。
在本文中，我们将更深入地探讨钢结构工程的主要特点和设计原则。
正文内容：一、钢材的特点1.高强度：相对于其他常见建筑材料，如混凝土、木材等，钢材具有更高的强度。
这使得钢结构工程能够承受更大的荷载和压力，提高了建筑的安全性和稳定性。
2.轻质：相对于混凝土结构而言，钢结构工程的自重轻，可以减小建筑物的总重量。
这有助于降低地基和基础工程的成本，并且可以减小对土地的压力。
3.可塑性强：钢材具有较好的可塑性，可以便于加工成各种形状的构件，满足不同建筑设计的要求，提高了建筑的美观性。
4.耐久性强：钢材在适当的条件下具有较好的耐腐蚀性，可以有效抵御氧化、湿度和温度变化等因素对其产生的侵蚀。
这使得钢结构工程能够长期保持稳定的结构性能。
二、钢结构工程的设计原则1.安全性：钢结构工程的设计必须以保证建筑物的安全为首要原则。
设计师需要充分考虑结构的抗震、防火、抗风等能力，以及承载能力和变形能力等指标，确保建筑物在各种极端情况下都能保持稳定和安全。
2.经济性：钢结构工程的设计不仅要满足安全性的要求，还要兼顾经济性。
设计师需要通过优化设计、降低材料和施工成本等手段，使得建筑物的总造价最小化，从而提高钢结构工程的竞争力。
3.功能性：钢结构工程的设计需要充分考虑建筑物的使用功能和需求。
设计师要与建筑师密切协作，合理布局空间和构件，满足不同功能和需求区域的使用要求，提高建筑物的使用寿命和使用效果。
4.美观性：钢结构工程作为一种现代建筑形式，需要注重建筑物的美观性。
设计师需要通过合理的形状、材料搭配、表面处理等手段，使得钢结构工程与周围环境协调一致，提高建筑物的艺术价值和文化内涵。
5.可持续性：钢结构工程的设计应该注重可持续发展的原则。
常见建筑结构体系及其特点
常见建筑结构体系及其特点建筑结构体系是指在建筑物中承担重力和荷载的各种构件和构造系统的组合。
下面将介绍常见的建筑结构体系及其特点。
1.砖木结构体系：砖木结构体系是古代建筑中最常见的结构形式之一、其特点是建筑主体框架由木材搭建，墙体采用砖石建造。
该结构体系具有木材轻巧、易加工、适应性强的特点，以及砖石稳定、隔热、隔音的特性。
这种结构体系主要适用于小型建筑和住宅，如古代的宫殿、寺庙、民居等。
2.钢筋混凝土框架结构体系：钢筋混凝土框架结构体系是现代建筑领域中最常见的结构形式之一、其特点是采用钢筋混凝土构件作为主体，形成框架结构，通过构件之间的连接来承担建筑物的重力和荷载。
这种结构体系具有刚性强、抗震性好、施工便捷等特点，广泛应用于商业建筑、高层住宅、桥梁等。
3.钢结构体系：钢结构体系是以钢材为主要构件、通过焊接、螺栓连接等方式组成的结构体系。
其特点是具有抗震性能好、重量轻、安装方便等优势。
钢结构体系广泛应用于大型建筑工程，如体育馆、展览馆、机场等。
4.预应力混凝土结构体系：预应力混凝土结构体系是通过预先施加预应力力量于混凝土构件上，使其在荷载作用下保持压应力状态，能够提高构件的抗弯、抗剪性能的结构体系。
其特点是能够提高构件的承载能力、减小构件的变形、提高结构的整体性能。
预应力混凝土结构体系适用于大跨度建筑，如桥梁、大型厂房等。
5.钢筋混凝土剪力墙结构体系：钢筋混凝土剪力墙结构体系是一种抗剪力结构体系，通过将钢筋混凝土墙设置在建筑的纵、横向以承受荷载的剪力作用。
其特点是具有良好的纵向和横向刚度，能够提供良好的抗震性能，适用于中高层建筑和地下建筑物。
6.钢桁架结构体系：钢桁架结构体系是一种以钢桁架为主要构件的结构形式，通过构件之间的铰接连接来承担建筑物的重力和荷载。
其特点是质量轻、刚度好、可添加附件等，广泛应用于大跨度建筑，如体育馆、展览馆等。
7.悬索结构体系：悬索结构体系是一种以悬挂索为主要构件的结构形式，通过索的张力来支持自身重力和荷载。
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5、弦支穹顶结构
弦支穹顶结构的特点Байду номын сангаас
• 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是利用索的张力产生一个对梁的支撑力以达到减小梁的受力的 目的，但两者之间还是有显著的区别：张弦梁索是直线张拉，弦支穹顶索是环形张拉；
• 弦支穹顶的作用原理：环形索张紧在节点处产生一个径向的拉力，支撑杆一根杆件受拉一根受压， 受压杆对梁起到支撑作用可减小梁的跨度，重新分布弯矩，从而减小梁截面；
• 弦支穹顶的作用原理：环形索张紧在节点处产生一个径向的拉力，支撑杆一根杆件受拉一根受压， 受压杆对梁起到支撑作用可减小梁的跨度，重新分布弯矩，从而减小梁截面；
• 弦支穹顶索环形张拉因此这种结构体系适合做类似圆形的屋盖，如北京自行车馆、安徽大学体育馆 等；
• 弦支穹顶的屋面梁可以是轮辐式的单根梁，也可以是单层网壳； • 弦支穹顶的节点构造； • 弦支穹顶的施工；
有些部位小，在截面上也是离中性轴远受力大，离中性轴近受力小； • 因此最经济的结构应该是索结构，其次是桁架结构，最后是框架结构。
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2、门式刚架结构
门式刚架结构形式 • 概念：在单层和多层房屋和一般构筑物中，以热轧型钢、焊接型钢、冷弯薄壁型
钢、压型钢板和薄壁钢管等作为主要受力构件组成的，并采用轻型屋面和墙面的 钢结构。门式刚架是轻钢结构中最常见一种结构形式。 • 门式刚架受力的主体结构是门式框架，可以是单跨、多跨，还可以是多层结构； • 门式刚架的经济跨度约为24-30米；
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5、弦支穹顶结构
弦支穹顶结构的特点 • 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是利用索的张力产生一个对梁的支撑力
以达到减小梁的受力的目的，但两者之间还是有显著的区别：张弦梁索是直 线张拉，弦支穹顶索是环形张拉；
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5、弦支穹顶结构
弦支穹顶结构的特点
• 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是利用索的张力产生一个对梁的支撑力以达到减小梁的受力的 目的，但两者之间还是有显著的区别：张弦梁索是直线张拉，弦支穹顶索是环形张拉；
• 钢结构因其强度高、自重轻、工期快、抗震性能好等优点，被越来越广泛应 用于厂房、体育场馆、机场、火车站、会展中心、高层建筑等领域，钢结构 建筑在建设中所占的比例越来越大；
• 钢结构建筑根据结构受力特点大致可分为门式刚架结构、空间桁架结构、张 弦梁结构、弦支穹顶结构、网架结构和多高层结构；
• 在一个工程中结构类型的界限并不是十分明确，往往包含有多种结构类型。
门式刚架结构的柱脚 • 门式刚架通过地脚锚栓与混凝土基础连接，根据螺栓的排布可分为铰接和刚
接。没有桁车时一般采用铰接，有桁车采用刚接。
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2、门式刚架结构
门式刚架的安装 • 门式刚架一般高度较小，构件较轻，现场都是采用螺栓连接，因此该类工程
安装都相对较简单； • 门式刚架结构通常是采用汽车吊在地面直接吊装，吊车吨位一般不超过50T。
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2、门式刚架结构
门式刚架的构件类型 • 门式刚架的主结构构件主要是H型钢，可根据受力部位设计为变截面，若受力
较大还可采用格构式柱或屋面桁架等组合构件；
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2、门式刚架结构
门式刚架结构支撑 • 门式刚架是一种平面受力体系，平面内刚性很大，承载能力强，但平面外是
排架结构，是不稳定体系，框架间需加支撑系统； • 支撑系统一般由刚性系杆、屋面水平支撑、柱间支撑组成；
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1、钢结构特点分类
结构构件的受力特点及性能 • 最能充分发挥材料受力性能的是受拉构件，整个构件在长度和截面都充分受
力：σ =T/A； • 其次是受压构件，截面受力均匀，但存在构件整体失稳的问题，需折减稳定
系数： σ =N/（φ A）； • 最不能发挥材料受力性能的是受弯构件，在构件长度方向上有此部位弯矩大，
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目录 / Contents
钢结构的特点及分类 门式刚架结构 空间桁架结构 张弦梁结构 弦支穹顶结构 网架结构 多高层结构
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1、钢结构特点及分类
钢结构的特点及分类 • 什么是钢结构? • 用型钢或钢板制成基本构件，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等方法，
按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。钢结构在各项工程建设中的应用极 为广泛，如钢桥、钢厂房、钢闸门、各种大型管道容器、高层建筑和塔轨机 构等。
是在现场组立焊接，现场工作量大；
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3、空间桁架结构
空间桁架结构的安装 • 空间桁架跨度大，构件重，用作公共建筑如机场、会展一般都是在楼面上施
工，大型机械不能进入，其它类型空间结构施工基本上都会受场地条件限制， 因此施工较复杂，现场吊装、焊接工作量大； • 常用管桁架施工方法有大型机械吊装法、高空散装法、高空滑移法、整体提 升法等。
• 弦支穹顶索环形张拉因此这种结构体系适合做类似圆形的屋盖，如北京自行车馆、安徽大学体育馆 等；
• 弦支穹顶的屋面梁可以是轮辐式的单根梁，也可以是单层网壳； • 弦支穹顶的节点构造； • 弦支穹顶的施工；
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5、弦支穹顶结构
弦支穹顶结构的特点
• 弦支穹顶结构与张弦梁结构类似，都是利用索的张力产生一个对梁的支撑力以达到减小梁的受力的 目的，但两者之间还是有显著的区别：张弦梁索是直线张拉，弦支穹顶索是环形张拉；
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3、空间桁架结构
空间桁架结构的特点 • 空间桁架是由钢管组成，截面承载能力强，跨度大，截面可弯曲为曲线造型，
外型优美，内部空间简洁，常用于公共建筑；
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3、空间桁架结构
空间桁架结构的受力 • 空间桁架实际上是一种平面受力体系，类似框架结构，每个受力平面体系通
过纵向桁架连接，作为纵向支撑，同时也保证对桁架受压的整体稳定性。
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2、门式刚架结构
受压构件平面外稳定性 • 屋面梁构件平面外刚度很差，需加在梁下翼缘加隅撑与屋面檩条组成支撑体
系来保证受压翼缘的稳定性；
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2、门式刚架结构
门式刚架结构的连接 • 门式刚架结构构件之间通常采用高强螺栓连接，因此施工速度快且质量易于
保证，应尽量避免现场焊接。
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2、门式刚架结构
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3、空间桁架结构
空间桁架结构的制作 • 空间桁架通常采用三角型截面，这样使得桁架双向都具有较好的刚度，又利
于制作； • 空间桁架腹杆与弦杆都是采用相贯线切割焊接连接，弦杆需事先弯成设计所
要求的曲线形；
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3、空间桁架结构
空间桁架结构的现场拼装 • 空间桁架截面通常都很大，构件超高超宽不能运输且很不经济，所以桁架都