刚架与排架

第三章刚架结构与排架结构3.1、刚架结构与排架结构的概念：1、结构特点：（1）相同点：都由直杆组成，都为单层结构；（2）不同点：结点不同：前者为刚结点，后者为铰结点。2、受力特点的异同：刚架：跨中弯矩小，内力分析较均匀，M峰值小。（1）垂直荷载作用排架：M峰值大。刚架：柱的M峰值小。（2）水平荷载作用（主要对柱的影响）排架：柱的Mmax大。刚架受力性能良好，施工方便造价低，造型美观；但单个构件刚度较差，因此当跨度较大或有较重悬挂物时更适合使用排架结构。3.2、刚架结构与排架结构的种类及受力特点：刚架常见跨度为20m~30m，单层高度小于20米。最大起重不易超过10t。3.2.1、刚架结构种类及受力特点：1、种类：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。组成多跨刚架。2、受力特性。门式刚架的结构特点与适用范围横梁与柱子的连接为刚接与铰接相比，刚架下横梁的跨中弯矩得以减少，受力更合理。杆件少，制作方便，结构内部空间大，便于利用广泛应用于工业厂房（吊车起重量不能太大）、体育馆、仓库、礼堂、食堂等建筑门式刚架从材料上来看，可采用钢筋混凝土结构或钢结构门式刚架的类型与构造从结构上来分类可分为：无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架等三种无铰刚架属于超静定结构，结构刚度大，但柱底弯矩较大（基础用料多造价大），且地基不均匀沉降会导致附加内力，应用很少。三铰刚架属于静定结构，柱底无弯矩，且不会产生附加内力。但施工过程中产生的应力较大，刚度较差，适用于小跨度和地基较差的情况两铰刚架与三铰刚架的情况较为接近，材料用量接近。跨度比三铰刚架稍大。钢结构常用门式刚架的外形选择主要考虑建筑排水和建筑造型的需要主要分为：单跨，双跨，多跨，带毗屋，带挑檐等形式门式刚架钢结构体系主要包括：•主结构——刚架，吊车梁•次结构——檩条，墙架柱（抗风柱），墙梁•支撑结构——屋盖支撑，柱间支撑，系杆•围护结构——屋面系统（屋面板、采光板、通风器等），墙面系统（墙板、门窗）3.2.2、排架结构的种类及受力特点：1.排架结构简介排架结构一般由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、柱、基础等组成，多用于单层工业厂房。工业厂房与民用房屋相比，基建投资多，占地面积大，常受生产工艺条件的制约。排架结构传力明确，构造简单，有利于实现设计标准化、构件生产工业化以及施工机械化，提高建筑工业化水平。（装配式）2.排架结构的类型柱头与屋架铰接，柱脚与基础刚接根据生产工艺与使用要求，排架可做成单跨和多跨，亦可做成等高、不等高和锯齿形等跨度一般在30m~50m，最大可达六七十米甚至更大；高度可达30m以上，吊车吨位可达150t以上3.排架结构的组成•单层厂房排架结构通常由屋面板、屋架、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础等构件组成。•上述构件分别组成屋盖结构、横向平面排架、纵向连系体系、围护结构等•（1）屋架结构：分为有檩体系与无檩体系，有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑组成，无檩体系由大型屋面板、屋架及屋盖支撑组成，前者用于小型厂房，后者用于大、中型厂房。•（2）横向平面排架：由屋架、横向柱列及基础等组成，是厂房基本承重结构•（3）纵向连系体系：由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑及基础等组成，主要传递纵向水平力。•（4）围护结构：由纵墙、横墙（山墙）、抗风柱及基础梁等组成，主要承受墙体自重和其上的风荷载3.3、刚架结构与排架结构的构件形式：1、刚架构件形式：变截面：课本53页预应力钢筋混凝土或空腹刚架刚性拼接点2、排架构件形式：排架柱（变截面上下柱）屋架形式（工字型截面大梁或大型屋架）3.4、刚架结构与排架结构的空间刚度。1、特点：结构整体刚度低。2、提高整体刚度的方法：（1）屋盖部分增加水平支撑，垂直支撑；（2）柱：增加柱间支撑。3、支撑的设置：A:柱间的支撑B:屋盖支撑3.5、实例：