刚架结构简介课件.pptVIP

刚架是由若干直杆，部分或全部用刚结点连接而成的结构。二、刚结点的特点1.变形：刚结点处的各杆端不能发生相对移动和相对转动，因而受力变形后，各杆杆断转动了同一角度，即各杆之间的夹角保持不变。

3、刚架整体刚度大，在荷载作用下，变形较小；4、由于刚架中杆件数量较少，内部空间较大，所以刚架结构便于利用。

三、静定平面刚架类型1、悬臂刚架

?1、单层刚架?单层骨架结构梁柱之间为刚性连接的是刚架，但在梁跨中间可以断开成为铰接。刚架在结构上属于平面受力体系。刚架结构在平面外的刚度较小，通常适用于跨度不是太大（钢筋混凝土刚架在18ｍ左右），檐口高度也不是太高（钢筋混凝土刚架在10ｍ左右）的内部空旷的单层建筑中。这类建筑有小型室内体育场馆、展示场所、车船客运站、库房等。

钢制刚架结构的飞机库

常用的格构式构件截面形式有两个槽钢或工字钢组成的双肢截面，此外，当轴心压力较小但长度大时，还可以采用以钢管、角钢组成的三肢、四肢截面，如图所示。

格构式构件是将肢件用材成一体的一种构件。材分条和板种，故格构式构件以分条式和板式两种。当构件截面尺寸大。构件，材，宜采用格构式。

?刚架受力优于排架，因刚结，在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用而减少了梁跨中的弯矩和挠度，在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱内弯矩和侧向位移。?无铰刚架三次超静定结构，刚度好，内力小，但对基础和地基要求高，因为为超静定，当地基有不均匀沉降时，将使刚架内产生附加内力。地基条件差时慎用。

一次，在竖向或水平荷载作用下，刚架内弯矩比无铰刚架大，两铰刚架基础为铰支撑，当基础有转角时对基础刚度内力无影响，但因为是超静定，仍会产生附加内力。静定，地基的变形和不均匀沉降对刚架内力无影响，但三铰刚架内力大，刚度差，一般只用于中小跨度或地基较差的情况。

?约束越多，内力越分散，内力值越小，变形越小即刚度大，因此通过增加约束，可以提高结构的承载力，增加结构的刚度，或者可减小结构的截面尺寸。?从才尽其用的角度看，钢架结构并不是十分合理的结构，一方面它与连续梁相似，仍利用梁柱截面受弯来承受荷载，另一方面它是一个典型的平面结构，其自身平面内刚度较小，必须布置支撑。

?梁柱线刚度比对结构内力的影响以无铰刚架为例：bc，2.I《i柱子不仅能阻止梁端发生竖向位移而且还能约束bc，梁端发生转动，结点可看做刚结点。3.当梁端支撑柱刚度不等时，则梁两端负弯矩值不等，柱刚度大的一侧梁端负弯矩大。

第二节单层刚架的结构形式利用较薄的板材拼接而成，不受原木尺寸及缺陷的限制，具有较好的防腐防燃性能，构造简单，造型美观，便于运输。

适用于跨度不大于18米，高度不大于10米的无吊车或吊车荷载不大于100KN的建筑。截面形式一般矩形工字型。为提高结构刚度，减少构件截面，可采用预应力混凝土刚架。跨度可达50米。

?平顶坡顶或拱顶，可以为单跨、双跨、多跨连续。可以是平行布置辐射状布置或以其他方式排列，形成多变的建筑风格。

4.2静定刚架支座反力的计算XBYA

4.2静定刚架支座反力的计算2kN/mD2kN/mD

A弯矩不规定正负号，只规定弯矩图画在杆件受拉一侧；DAM、QD剪力Q=截面一边所有外力沿杆轴法线方向投影代数和。外力绕截面形心顺时针转动，投影取正，反之取负。D4m轴力N=截面一边所有外力沿杆轴切线方向投影的代数和。外力指向截面投影取正，反之取负。结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。注意结点的平衡条件！

1kN/m1kN/m2kND1kN/mQ2kNNCBMCD3kNNCDCD

【例4.4】计算图示刚架刚结点C、D处杆端截面的内力。解：利用整体平衡方程求出支座反力

静定刚架内力图有弯矩图、剪力图、轴力图。刚架的内力图是由各杆的内力图组合而成的，因此，只需求出杆端截面的内力值，然后按照梁中绘制内力图的方法画出即可。②求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。③求出各控制截面的内力值，根据每区段内的荷载情况，利用叠加法作出内力图。求截面的Q、N图有两种方法，一是由截面一边的外力来求；另一种方法是首先作出M图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆）或者是外力较多时，计算内力较麻烦时，采用第二种方法。

解：）求支座反力）求各杆端内力CD（左边受拉）（下边受拉）（右边受拉）BBM图（kN·m）A8

BN图（kN）A4kN·m满足：∑X＝0，∑Y＝0，∑M＝0

三铰刚架及多层多跨静定刚架内力图的绘制步骤仍然是：计算支座反力；计算杆端截面的内