大跨度建筑结构 1 单层刚架 刚架是以横梁和柱以整体连接方式构成的一种门形结构。 1.1 受力特点:梁柱合一的刚架仍是横向受弯为主的结构,但梁柱刚接的相互约束减少了梁跨中与柱内弯矩,内力虽然有轴力,但以弯矩为主,这是其承荷传力的基本特性。刚架结构比屋架和柱组成的排架结构轻巧,可以节省钢材和水泥。由于大多数刚架的横梁是向上倾斜的,不但受力合理,且结构下部的空间增大,对某些要求高大空间的建筑特别有利。同时,倾斜的横梁使建筑屋顶形成折线形,建筑外轮廓富裕变化。 由于刚架结构受力合理,轻巧美观,能跨越较大的跨度,制作又很方便,因此应用非常广泛。但刚架结构的刚度较差,不宜用于吊车起吊重量超过100KN 的厂房等建筑。 1.2 刚架结构的类型 刚架按结构组成的构造方式不同,分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。无铰刚架和两铰刚架是超静定结构,结构刚度较大,但当地基条件较差,发生不均匀沉降时,结构产生附加内力。三铰刚架则属于静定结构,在地基产生不均匀沉降时,结构不会引起附加内力,但刚度不如前两种好。一般来说,三铰刚架多用于跨度较小的建筑,前两者用于较大的建筑。 刚架按材料不同分为胶合木刚架、钢刚架和混凝土刚架。胶合木刚架是利用短薄板的板材拼接而成,不受原木尺寸及缺陷的限制,具有较好的防腐和耐燃的性能。轻钢门式刚架适用范围:用于跨度为 9 一 36m,柱距为 6m,柱高为 4.5 一 9m,不设吊车或设有起重量较轻吊车的单层工业厂房或公共建筑:设置桥式吊车时起重量不宜大于 20t、设置悬挂吊车时起重量不宜大于 3t。钢筋混凝土刚架一般适用于跨度小于 18m,高度小于 10m 的无吊车和吊车荷载小于 100KN 的建筑中,最大跨度可达30m。钢筋混泥土刚架构件截面一般为矩形,以便于叠层预制。为省掉不必要的混泥土可做成空心界面、工字形截面或空腹式。 刚架按建筑体形分有平顶、坡顶、拱、单跨与多跨。 1.3 刚架结构的建筑造型 刚架结构常用钢筋混泥土建造,为了节约材料和减轻结构的自重,通常将刚架做成断面形式,柱梁相交处弯矩最大,断面增大,较接点处弯矩为零,断面最斜或外直内斜。刚架多采用预制装配,构件呈“Y”形和“厂”形,用这些构件可组成单跨、多跨、高低跨、悬挑跨等各种形式的建筑外形。屋脊一般在跨度正中间,形成对称式刚架,也可偏于一边,构成不对称式刚架。 1.4 刚架结构建筑实例 杭州黄龙洞游泳馆。它采用港及混凝土刚架结构,主跨为不对称刚架,...