单层刚架结构体系讲述.ppt

单层刚架结构体系 土木工程六 刚架：梁柱之间通过刚性连接，统称为刚架。 单层刚架结构体系 单层刚架结构体系 多层多跨的结构称为框架， 单层刚架也称门式刚架。 单层刚架结构体系 当梁柱之间为铰接的单层结构，一般称为排架。 单层刚架结构体系 1 门式刚架的结构特点、种类 范围 2 门式刚架的形式及截面 尺寸 3 刚架的结构布置和构造 4 单层刚架的设计实例 门式刚架的结构特点、种类范围 刚架结构的受力优于排架结构 减小梁跨中弯矩和挠度 减少柱内弯矩和侧向变位 门式刚架的结构特点、种类范围 排架结构 无铰刚架 两铰刚架 三铰刚架 按构件的布置和支座约束条件 门式刚架的结构特点、种类范围 刚架种类 结构特点 适用范围 钢筋混凝土无铰刚架 超静定结构 基础耗料多且大 刚架比排架结构轻巧 地基条件较好 钢筋混凝土两铰刚架 超静定结构 刚度较大（较三铰刚架） 基础沉降不均匀有内力 跨度较大 钢筋混凝土三铰刚架 静定结构 基础沉降不均匀时，无附加应力 跨度较小 地基较差 门式刚架的结构特点、种类范围 工业厂房 体育馆 礼堂 食堂 由于门式刚架杆件较少，制作方便，而且结构内部空间较大，便于利用，所以它广泛用于工业厂房和体育馆、礼堂、食堂等建筑。 钢筋混凝土门式刚架的跨度可达40m左右，最适宜是18m左右。由于门式刚架刚度较差，受荷后产生挠度，故用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过10t。 门式刚架的形式及截面尺寸 混凝土结构 构件材料划分 钢 结 构 按构件截面 等截面与变截面 实 腹 式 刚 架 空 腹 式 刚 架 格 构 式 刚 架 按建筑形体分 平 顶 坡 顶 拱 顶 单跨与多跨 按施工技术分 预应力刚架 非预应力刚架 双击此处添加标题 刚架 特点：美观、制造、安装方便。 实腹式 实腹式刚架适用于跨度不是很大的结构，常做成两铰式。实腹式横梁高度一般可取跨度的1/20~1/12.跨度很大时，可设置水平拉杆，并施加预应力。这时横梁高度取?1/40~1/30，并由拉杆承担刚架支座的横向推力。 门式刚架的形式及截面尺寸 刚架 特点：刚度大、耗钢少。 格构式 格构式刚架的梁高可取跨度的1/15～1/20，为了节省材料，增加刚度，减轻基础负担，也可施加预应力，以调整结构中的内力。预应力拉杆可布置在支座铰的平面内，也可布置在刚架横梁内仅对横梁施加预应力，也可对整个刚架结构施加预应力。 ? 门式刚架的形式及截面尺寸 截面尺寸为： （1）梁高可按连续梁确定，一般取h=（1/15～1/20）l， 但不宜小于250mm;? （2）柱底截面高度hl，一般不小于300mm； 柱顶截面高度为(2～3)?hl； （3）梁柱截面宽度b(钢架厚度)，应保证屋面构件 的搁置长度，一般取b≥H/30(H为柱高)， 且b≥200mm;? （4）横梁的加腋长度一般取自柱边算起为(0.15～0.25)l； （5）拱式门架的起拱高度（矢高）f， 一般 取为（1/9～1/7）l。 钢筋混凝土刚架 刚架的结构布置和构造 刚架结构为平面受力体系，当多榀刚架平行布置时，为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内如图所示。 结构布置 刚架的结构布置和构造 等间距、等跨度 主次结构 主次结构布置 刚架的结构布置和构造 门式刚架的高跨比 高跨比h/l=0.75 （此时比较合理） 刚架的结构布置和构造 门式实腹式刚架，一般在梁柱交接处及跨中屋脊处设置安装拼接单元，用螺栓连接。拼接节点处，有加腋与不加腋两种。在加腋的形式中又有梯形加腋与曲线形加腋两种，通常多采用梯形加腋，如图所示。 ? 加腋连接既可使截面的变化符合弯矩图形的要求，又便于连接螺栓的布置。  钢刚架节点 连接 刚架的结构布置和构造 多采用预制装配式钢筋混凝土刚架。一般可把接头位置设置在铰接节点或弯矩为零的部位，把整个刚架结构划分成形Γ、Y形拼装单元。 单跨三铰刚架可分成两个“Γ”形拼装单元，铰结点设在基础和顶部中间拼接点部位。 两铰刚架的拼接点一般设在横梁零弯点截面附近，柱与基础连接处做成铰结点。 多跨刚架常采用“Γ”形和“Y”形拼装单元。  钢筋混凝土刚架节点 连接