大跨度建筑屋盖结构

201米

第一篇大跨度建筑屋盖结构第一篇大跨度建筑屋盖结构适用范围：工业厂房、公共建筑：体育馆、展览馆桁架：增加跨度、减轻自重等高排架不等高排架拱结构悬索结构国家奥林匹克体育中心

第二篇大跨跨度建筑屋盖盖结构第一章门式式刚架结构第二章薄腹腹梁结构第三章桁架架结构第四章拱结结构第五章网架架结构第六章悬索索结构第一章门式式刚架结构一、门式刚架架的结构特点点与适用范围围图1装配配式结构实例例

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杆件较少，制制作方便，结结构内部空间间较大梁柱刚接，横横梁弯矩较铰铰接减少，适适用于中小跨跨结构，跨度度可达４０米米，最适宜１１８米左右刚度较差，受受荷后产生挠挠度，用于工工业厂房时，，吊车起重量量不能过大特点广泛用于工业业厂房和体育育馆等第二节门式式刚架的类型型与构造1.从连接方方式分：无铰铰刚架、两铰铰刚架、三铰铰刚架无铰刚架：超超静定刚架，，结构刚度大大，但地基有有不均匀沉降降时，将使结结构产生附加加内应力有铰刚架：静静定刚架，地地基有不均匀匀沉降时，对对结构不会产产生附加内应应力，但跨度度大时，刚度度较差，一般般用于小跨度度（12m））和基础较差差的情况类型铰接时，刚架架横梁弯矩较较大，梁截面面大些，柱柱一般做成变变截面，基础础较小固结时，梁截截面较小，，柱为不变截截面，基础较较大2.从外形分分：水平横梁梁式、折线横横梁式3.从跨数分分：纵向柱距：６６米横向跨度：３３米的倍数，，如２４米、、２７米h/L:h减减小将使推力力增大，三铰刚架：h＞L两铰刚架：L稍大于h构造横梁的连接柱与基础的铰铰接第三节预应应力刚架结构构柱为变截面结结构，梁为箱箱形截面，预预应力钢筋采采用高强度钢钢丝束第二章薄腹腹梁结构第一节薄腹腹梁的优缺点点和运用范围围第二章薄腹腹梁结构第一节薄腹腹梁的优缺点点和运用范围围图1装配配式结构实例例混凝土柱截面面设计平腹杆斜腹杆优点：制作、、构造、吊装装及设计较简简单，侧向刚刚度大，可以以降低厂房的的高度和不需需设置屋面支支撑缺点：自重较较大适用跨度：普通钢筋混凝凝土薄腹梁为为６～１２ｍｍ预应力时为１１２～１８ｍｍ第二节薄腹腹梁的设计要要点

和大致致尺寸梁端部高度：：一般不小于于６０ｃｍ双坡度的屋面面坡度：1/8~1/12梁截面高度：：单坡梁h=(1/18~1/12)l双坡梁h=(1/14~1/6)l梁腹厚度：6~10cm第三章桁架架结构第一节桁架架的结构特点点与优缺点受力特点开封县温泉游游泳馆湖南国际会展展中心宽141米湖南国际会展展中心待装配的一榀榀平面桁架优点：受力性能好（（受力均匀，，材料利用充充分）扩大了梁式结结构的适用跨跨度桁架可以用多多种材料制造造桁架体型可以以多样化‘施工方便第二节桁架架的外形与内内力的关系第二节桁架架的外形与内内力的关系一、木屋架特点：节间大大小均匀，杆件内力不致致突变太大适宜跨度：９９～２１米最经济跨度：：９～１５米米节间长度：1.5~2.5m节节间数目：：屋架的类型二、钢屋架特点：小桁架架的组合，杆件长度较短短下眩受拉适用跨度：３３６米以上三、钢筋混凝凝土屋架受力性能好结点杆件数不不多于5腹杆与玄杆夹夹角不小于30度第四节几种种屋架的基本本尺寸

及其其适用范围基本要求：跨度：3米模模数玄杆等截面钢筋混凝土屋屋架用于大型型屋面板，宽宽度不小于20cm高跨比：刚度度要求一、三角形屋屋架造型美观，有有利于屋面排排水高跨比：h/l=1/4~1/6,I=1/2~1/3二、梯形屋架架具有较大的空空间，便于管管道的通过和和人的通行，，常用于剧院院屋盖端部高度：1.8~2.2m,节间间长度：上玄玄3m，下玄玄6m高跨比：h/l=1/6~1/8,I=1/12非预应力屋盖盖：适用跨度度１８～２４４米预应力屋盖：：适用跨度１１８～３０米米钢屋盖：适用用跨度３６米米以上二、梯形屋架架钢屋架三、弧形屋盖盖非预应力：适适用跨度１８８～２４米下铉预应力：：适用跨度１１８～３6米米高跨比：h/l=1/6~1/8常为折线形四、平行铉屋屋架优点：腹杆长长短和节点构构造统一，制制作方便缺点：杆件内内力分布不均均，不宜用于于杆件内力相相差悬殊的结结构五、无斜腹杆杆屋架结构造型简单单，制作方便便，适用于有有较大吊重的的建筑常用跨度：１１５、１８、、２４、３００六、钢筋混凝凝土－钢组合合结构自重轻，节省省材料常用跨度：９９～１８米七、板状屋架架屋面板和屋架架合二为一，，传力简捷，，减少了屋盖盖构件，节省省钢材和水泥泥，结构自重重轻制作复杂,柱柱间加托架梁梁常用跨度：９～１８米屋架选型的一一般原则1、跨度36米以上：钢钢屋架有侵蚀性介质质：不宜采用用钢结构2、跨度36米以下：预预应力钢筋混混凝土屋架18~24米米：可选普通通钢筋混凝土土屋架3、18米以以下：钢筋混混凝土组合屋屋架4、相对湿度度大于75%，或有侵蚀蚀性介质：不不宜选用木屋屋架和钢屋架架第四章拱结结构第一节拱的的结构特点与与优缺点第二节承受受拱水平推力力

的结构处处理手法（１）利用地地基基础直接接承受水平推推力（落地拱）（２）利用侧侧面框架结构构承受水平推推力（３）利用拉拉杆承受水平平推力第三节拱结结构的形式与与主要尺寸拱结构的形式式按力学结构分分：三铰拱、、两铰拱和无无铰拱按建筑外形分分：半圆拱和和抛物线拱拱轴形式的选选择：合理的拱轴线线，只有轴力力，没有弯矩矩和荷载有关均布荷载：二二次抛物线矢高ｆ的影响响：矢高小时，拱拱身轴力大而而且拱脚水平平推力也大矢高大时，拱拱身轴力和拱拱脚水平推力力都小，但拱拱身的长度增增大合理矢高:f=(1/2~1/8)l屋盖结构：f=(1/5~1/7)l矢高f=1/2时，拱轴轴形式为半圆圆，水平推力力为０，受力力合理，但大大跨度时显得得高耸，很少少用于建筑物物盖第四节拱结结构的建筑实实例湖南一散装盐盐库风雨操场室内内采采光光效效果果农贸贸市市场场飞机机库库第五五章章网网架架结结构构第一一节节网网架架结结构构的的特特点点、、优优点点与与适适用用范范围围第二二节节网网架架结结构构的的分分类类第三三节节平平板板网网架架的的结结构构形形式式第四四节节平平板板网网架架的的主主要要尺尺寸寸第五五节节平平板板网网架架的的受受力力特特点点第六六节节网网架架的的支支承承方方式式第一一节节网网架架结结构构的的特特点点、、优优点点与与适适用用范范围围特点点：：平平面面桁桁架架相相互互交交叉叉结结合合而而成成优点点：：1多多向向受受力力的的空空间间结结构构，，跨跨度度大大2刚刚度度大大，，稳稳定定性性好好3杆杆件件主主要要承承受受轴轴向向力力，，能能充充分分发发挥挥材材料料的的强强度度4高高次次超超静静定定，，安安全全度度高高5结结构构高高度度小小，，不不仅仅可可以以有有效效地地利利用用建建筑筑空空间间，，而而且且能能够够利利用用较较小小的的杆杆件件建建造造大大跨跨度度结结构构6杆杆件件类类型型划划一一，，适适用用于于工工业业化化生生产产、、地地面面拼拼装装的的整整体体吊吊装装材料料：：一一般般为为钢钢结结构构（（16锰锰钢钢））杆件件：：钢钢管管、、角角钢钢结点点：：空空心心球球结结点点、、钢钢板板焊焊接接结结点点适用用范范围围：：中中小小跨跨度度的的工工业业和和民民用用建建筑筑、、大大跨跨度度的的体体育育馆馆、、展展览览馆馆等等屋屋盖盖结结构构第二二节节网网架架结结构构的的分分类类按外外形形分分：：曲曲面面网网架架、、平平面面网网架架一、、曲曲面面网网架架（（网网壳壳））单曲曲、、双双曲曲、、单单层层、、双双层层特点点：：1利利用用一一定定的的起起拱拱度度来来实实现现外外力力的的空空间间传传递递2多多余余的的上上凸凸增增加加了了建建筑筑容容积积3巨巨大大的的推推力力，，造造成成施施工工困困难难，，材材料料消消耗耗大大二、、平平面面网网架架（（平平板板网网架架））平行行玄玄桁桁架架交交叉叉而而成成，，双双层层平平面面网网格格特点点：：空空间间受受力力，，无无推推力力第三三节节平平板板网网架架的的结结构构形形式式一、、两两向向正正交交正正放放网网架架二、、两两向向正正交交斜斜放放网网架架三、、三三向向交交叉叉网网架架四、、锥锥体体网网架架正交交：：两两个个方方向向桁桁架架互互相相垂垂直直正放放：：两两个个方方向向桁桁架架都都与与建建筑筑平平面面的的边边线线平平行行一、、两两向向正正交交正正放放网网架架特点点：：两个个方方向向桁桁架架跨跨度度相相等等或或接接近近时时，，两两个个方方向向桁桁架架受受力力才才比比较较均均匀匀，，且且能能发发生生整整体体空空间间作作用用如建建筑筑平平面面为为长长方方形形，，空空间间作作用用不不明明显显网格格平平面面为为几几何何可可变变体体型型，，刚刚度度差差，，需需设设斜斜撑撑适用用范范围围：：建建筑筑平平面面为为正正方方形形或或接接近近正正方方形形中等等跨跨度度：：30~60米米81××81米米有有柱柱展展厅厅，，屋屋盖盖采采用用双双向向空空间间钢钢桁桁架架结结构构。。桁桁架架下下弦弦标标高高为为10.55米米，，桁桁架架高高度度H=4.0米米，，钢钢桁桁架架沿沿纵纵向向间间距距为为27米米，，沿沿横横向向间间距距为为9米米，，均均支支承承在在钢钢筋筋砼砼柱柱柱柱顶顶，，由由于于该该区区屋屋面面为为屋屋顶顶花花园园，，屋屋面面活活荷荷载载按按8.0KN/m2设设计计,故故屋屋盖盖承承重重结结构构选选用用钢钢桁桁架架,并并且且正正交交桁桁架架高高度度相相等等,弦弦杆杆为为刚刚接接,在在纵纵向向垂垂直直支支撑撑、、系系杆杆的的保保证证作作用用下下形形成成空空间间桁桁架架结结构构体体系系。。厦门门国国际际会会展展中中心心厦门门国国际际会会展展中中心心正交交：：两两个个方方向向桁桁架架互互相相垂垂直直斜放放：：两两个个方方向向桁桁架架都都与与建建筑筑平平面面的的边边线线成成45度度角角二、、两两向向正正交交斜斜放放网网架架1长长度度不不统统一一，，最最长长的的桁桁架架长长度度=桁架架长长度度不不因因平平面面长长边边的的增增加加而而改改变变2短短桁桁架架对对长长桁桁架架起起支支承承作作用用，，可可降降低低长长桁桁架架的的内内力力3网网格格平平面面图图形形可可维维持持几几何何不不变变形形，，空空间间刚刚度度好好4网网架架四四角角的的锚锚拉拉，，使使长长桁桁架架在在角角部部产产生生负负弯弯矩矩对对四四角角支支座座产产生较较大大的的拉拉力力，，使使四四角角有有可可能能翘翘起起特点点：：由角角部部两两个个柱柱子子共共同同承承担担，，避避免免拉拉力力集集中中适用用范范围围：：任意意尺尺寸寸的的矩矩形形建建筑筑平平面面中等等跨跨度度：：30~60米米大跨跨度度：：60米米以以上上三个方向向的桁架架相互交交叉60度而成成三、三向向交叉网网架特点：1上下玄玄网格均均为三角角形2空间刚刚度比两两向网架架好3杆件内内力更均均匀4结点汇汇交杆件件多，构构造复杂杂适用范围围：大跨度，，建筑筑平面为为三角形形、六边边形、圆圆形由三角锥锥、四角角锥或六六角锥单单元组成成棱角斜杆杆作竖向向腹杆四、锥体体网架三角锥体体网架型式：1上下玄玄均为三三角形网网格---空间间刚度好好2跳格三三角锥体体网格：：上玄为为三角形形网格，，下玄为为三角形形和六角角形网格---用料料省适用范围围：建筑筑平面为为矩形、、三边形形、梯形形、六边边形、圆形的大大跨度结结构上下玄均均为方格格，上下下玄错开开半格适用范围围：中小小跨度结结构型式：1正放四四角锥体体网架2斜放四四角锥体体网架四角锥体体网架1正放四四角锥体体网架：：锥的底底边与相相应的建建筑平面面周边平平行A倒四角角锥体（（锥尖向向下）：：锥的底底边相连连为上玄玄杆，锥锥尖的连连杆为上上玄杆，，上下玄玄错开半半格四角锥体体网架1正放四四角锥体体网架b正四角角锥体（（锥尖向向下）四角锥体体网架四角锥体体网架正放四角角锥体网网架特特点：（1）杆杆件内力力均匀，，点支承承时除支支座处杆杆件内力力较大，，其他杆杆件内力力均匀（2）屋屋面板规规格比较较统一，，上下玄玄杆等长长，构造造简单适用范围围：（1）平平面接近近于正方方形的中中小跨度度周边支支承的建建筑（2）大大柱距的的点支承承、有悬悬挂吊车车的工业业厂房四角锥体体网架2斜放四四角锥体体网架：：锥的底底边与相相应的建建筑平面面周边夹夹角45度四角锥体体网架上玄杆短短对受压压有利，，下玄杆长长为受拉拉杆，受受力合理适用范围围：中小小跨度、、矩形平面面锥尖向下下：上玄为正正六角形形网格，，下玄为为正三角角形网格格六角锥体体网架锥尖向上上：下玄为正正六角形形网格，，上玄为为正三角角形网格格六角锥体体网架杆件多，，结点构构造复杂杂，屋面面板为六六边形或或三角形形，施工工困难，，较少采采用第四节平平板网网架的主主要尺寸寸短向跨度度l<30m时时，取（（1/8~1/12））l短向跨度度l=30~60m时时，取（（1/11~1/14）l短向跨度度l>60m时时，取（（1/13~1/18）l钢筋混凝凝土屋面面板时，，不宜超超过3m*3m轻型屋面面：3~6米一、网格格尺寸第四节平平板网网架的主主要尺寸寸和网格尺尺寸相匹匹配短向跨度度l<30m时时，取（（1/10~1/13）l短向跨度度l=30~60m时时，取（（1/12~1/15）l短向跨度度l>60m时时，取（（1/14~1/18）l二、网格格高度交叉桁架架体系：：腹杆倾倾角40~55度角锥网架架：腹杆杆倾角60度大跨度网网架：再再分式腹腹杆三、腹杆杆布置第五节平平板网网架的受受力特点点第六节平平板网网架的支支承方式式每个结点点都设置置柱周边不设设置边桁桁架用钢梁省省一、周边边支承于于柱适用范围围：大跨跨度和中中等跨度度柱子数量量少柱距布置置灵活周边可不不设置边边桁架圈梁有利利于抗震震二、周边边支承于于圈梁适用范围围：中小小跨度柱子数量量少，建建筑物使使用灵活活三、点支支承适用范围围：大柱柱距的厂厂房或仓仓库自由边必必须设边边梁或桁桁架梁四、三边边支承适用范围围：飞机机库或飞飞机修理理装配车车间第六章悬悬索结结构悬索结构构由受拉拉索、边边缘构件件和下部部支承构构件所组组成。悬索结构构的组成成：拉索采用用由高强强钢丝组组成的钢钢绞线、、钢丝绳绳或部丝丝束，边缘构件件和下部部支承构构件则常常常为钢钢筋混凝凝土结构构。１．索网网只受轴轴向拉力力，既无无弯矩，，也无剪剪力，受受力简单单悬索屋盖盖结构的的特点：：２．悬索索结构通通过索的的轴向受受拉来抵抗外外荷载的的作用，，可以最最充分地利用用钢材的的强度。。３·悬索索结构便便于建筑筑造型，，容易适应应各种建建筑平面面。4.可以以创造具具有良好好物理性性能的建建筑空间间。5．悬索索屋盖结结构的稳稳定性较较差。6．悬索索结构的的边缘构构件和下下部支承承必须具具有一定定的刚度度和合理理的形式式，以承承受索端端巨大的的水平拉拉力。第三节悬悬索结结构的型型式悬索屋盖盖结构按按屋面几几何形式式的不同同，可分分为单曲曲面和双双曲面两两类；根据拉索索布置方方式的不不同，可可分为单层悬索索体系、、双层悬悬索体系系、交叉叉索网体体系一、单层层悬索体体系单层悬索索体系的的优点是是传力明明确，构构造简单单；缺点是屋屋面稳定定性差，，抗风（（上吸力力）能力力小。常采用重重屋面，，适用于于中小跨跨度建筑筑的屋盖盖。单层悬索索体系有有单曲面面单层拉拉索体系系和双曲曲面单层层拉索体体系。1．单曲面面单层拉索索体系由许多平平行的单极极拉索组成成。屋盖表表面为简状状凹面，从从两端山墙墙排水优点：传力力明确，构构造简单；；缺点：屋面面稳定性性差，抗风风（上吸力力）能力小小，索的水水平拉力不不能在上部部结构实现现自平衡，，必须通过过适当的形形式传至基基础。拉索水平力力的传递，，一般有以以下三种方方式：１）拉索水水平力通过过竖向承重重结构传至至基础,拉拉索的两端端可锚固在在具有足够够抗侧刚度度的竖向承承重结构上上（2）拉索索水平力通通过拉锚传传至基础l）锚固在在足够重的的大体积混混凝土中；；2）利用底底板及回填填土自重抵抵抗拉力；；3）锚固于于受拉摩擦擦桩或受弯弯摩擦桩上上；4）锚固在在岩石层的的钻孔中。。（3）拉索索水平力通通过刚性水水平构件集集中传至抗抗侧力墙2．双曲面面单层拉索索体系常见于圆形形的建筑平平面，其各各拉索按辐辐射状布置置，整个屋屋面形成一一个旋转曲曲面二、双层悬悬索体系由一系列承承重索和相相反曲率的的稳定索所所组成特点是稳定定性好，整整体刚度大大，反向曲曲率的索系系可以承受受不同方向向的荷荷载作用。。适宜于采用用轻屋面，，如铁皮、、铝板、石石棉板等屋屋面材料和和轻质高效效的保温材材料，以减减轻屋盖自自重、节约约材料、降降低造价。。分类：单曲曲面、双曲曲面、1．单曲面面双层拉索索体系常用于矩形形平面的单单跨或多跨跨建筑单曲面双层层拉索体系系中的承重重索和稳定定索也可以以不在同一一竖向平面面内，而是是相互错开开布置，构构成波形屋屋面2··双双曲曲面面双双层层拉拉索索体体系系承重重柬柬和和稳稳定定索索均均沿沿辐辐射射方方向向布布置置，，周周围围支支承承在在周周边边往往顶顶的的受受压压环环梁梁上上，，中中心心则则设设置置受受拉拉内内环环梁梁。。整整个个屋屋盖盖支支承承于于外外墙墙或或周周边边的的柱柱上上。。屋面面形形式式：：上上凸凸、、下下凹凹或或交交叉叉形形周边边柱柱项项应应设设置置一道道或或两两道道受受压压环梁梁三、、交交叉叉索索网网体体系系交叉叉索索网网体体系系也也称称为为鞍鞍形形索索网网，，它它是是由由两两组组相相互互正交交的、、曲率率相相反反的拉拉索索直直接接交交叠叠组组成成，，形形成成双曲曲抛抛物物面面祝大大家家在在期期末末考考试试中中取取得得好好成成绩绩，，并并祝祝大大家家假假期期愉愉快快！！9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。12月月-2212月月-22Friday,December23,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。12:13:5712:13:5712:1312/23/202212:13:57PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2212:13:5712:13Dec-2223-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。12:13:5712:13:5712:13Friday,December23,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2212:13:5712:13:57December23,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。23十二月月202212:13:57下午午12:13:5712月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月2212:13下下午12月月-2212:13December23,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/2312:13:5712:13:5723December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。12:13:57下下午12:13下午12:13:5712月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Friday,December23,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。12:13:5712:13:5712:1312/23/202212:13:57PM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2212:13:5712:13Dec-2223-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。12:13:5712:13:5712:13Friday,December23,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2212:13:5712:13:57December23,202214、意志坚强强的人能把把世界放在