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钢结构的类型

钢结构是用钢板、型钢和圆钢等通过焊接连接、螺栓连接等方式制造的结构。

目前常见的钢结构类型主要有钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架结构等。下面重点介

绍一些常用的钢结构类型。

1.1钢柱

钢柱按适用范围不同，分为单层厂房框架柱与高层建筑框架柱。

1.单层厂房框架柱

单层厂房框架柱按结构形式不同，通常有等截面柱、阶形柱和分离式柱三大

类。

(1)等截面柱

等截面柱有实腹式和格构式柱两种。其构造简单，仅适用于吊车或吊车起重

量Q≤150KN,柱距为12m的轻型厂房中。

(2)．阶形柱

阶形柱为单层工业厂房中的主要柱型，亦可分为实腹式柱与格构式柱两种。

(3)分离式柱

分离式柱由支承屋盖结构的厂房框架柱与一侧独立承受吊车梁荷重的分离

式柱肢相结合而成。二者之间以水平板件铰接。

单层厂房框架柱按截面形式不同可分为实腹式及格构式两种。

1)．实腹式柱的截面形式

2)．格构式柱的截面形式

2.高层建筑框架柱

高层建筑钢框架常选用工字形或箱形截面柱，型钢混凝土多选用十字形截面

柱。

(1)．工字形柱

工字形截面柱一般采用宽翼缘H型钢，其截面力学性能好，制造加工比较简

单。

(2)．箱形柱

箱形柱是由四块钢板组成的截面形式，它对两个主轴的惯性矩相等。

(3)．十字形柱

十字形柱是由工字形截面和两个T形截面斜交组成，或由两个H型钢组合而

成。

箱形柱与十字形柱均用于高层建筑结构承重柱。

1.2钢桁架

1.角钢桁架

(1)．三角形桁架

三角形桁架适用于跨度不大，但屋面坡度较大的轻型屋面。屋面材料

可为波形石棉瓦、压型钢板等。因其跨中高度大，支座附近的弦杆内力比

跨中大，且跨中腹杆长度也较大，若屋面太重或跨度很大，采用三角形桁

架不经济。

(2)．梯形桁架

梯形桁架一般用于屋面坡度较平缓（i=1/8～1/20）且跨度较大的情况。屋

面材料可为压型钢板或大型屋面板。

(3)．平行弦桁架

当上下弦互相平行时为平行弦桁架。

(4)．多边形桁架

多边形桁架由三角形桁架演变出来的，其坡度一般为1/3～1/5。

2.轻型钢屋架

(1)．圆钢、小角钢组成的轻型屋架

圆钢或小角钢（小于L45×4或L56×36×4）组成的轻型钢屋架，具有自重

较轻、用料较省、造价低和施工安装比较方便等优点，同时还具有足够的强度、

刚度和稳定性，便于制作安装。

应当指出，型钢组成的结构有个别次要杆件采用小角钢时，不属于轻钢结构，

也不受轻钢结构规定的限制。

轻型钢屋架常采用芬克式、三铰拱式和梭形三种形式（见课本图10），其中

以芬克式、三铰拱式应用较多，跨度一般在9～18m间，柱距为4～6m。

（1）芬克式屋架。

其特点是构造简单，受力明确、长杆受拉、短杆受压，制作简单，常用作自

防水屋盖。

（2）三铰拱屋架。

这种屋架的特点是杆件受力合理、斜梁腹杆短、取材方便、用料经济，其中

斜梁为平面桁架时，杆件较少、构造简单、受力明确，但侧向刚度较差，仅适用

于小跨度和中檩距的建筑；斜梁为空间桁架时，杆件较多，构造较复杂，制作费

工，但其侧向刚度大，适用于跨度和檩距都较大的屋盖中。

（3）梭形屋架。梭形屋架也可采用平面桁架式和空间桁架式。

这种屋架的特点是截面重心的位置较低，钢筋混凝土屋面板铺设后屋面刚度

较大，故梭形屋架可不设或少设支撑。

(2)．薄壁型钢屋架

薄壁型钢结构是指厚度为2～6mm的钢板或带钢经冷弯或冷拔等方式弯曲而

成的型钢。

薄壁型钢屋架可以设计成平面桁架、刚架或网架。

1.3钢网架结构

网架结构是由很多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，

属于空间结构体系。这是近几年来在国内外得到普遍推广应用的一种空间结构。

网架的空间刚度大，整体性好，具有良好的抗震性能，能适应不同建

筑造型的要求。从形状分，一般网架可分为平板网架和曲面网架（网壳）。

平板网架（以下简称网架）无论在设计、计算、构造和施工制作等方面都

比曲面网架简便，它的应用远比曲面网架范围广阔；一般适用于大、中跨

度各种类型的房屋