【正文】 之間為剛性連接的構(gòu)件均為剛架單層剛架是直線性桿件組成的具有剛性結(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu) 門(mén)架頂部可看做兩端有固定端的橫梁由于與柱子剛性連接、橫梁彎矩比較接情況下的M減少(柱對(duì)梁的約束減少梁的跨中彎矩)。同時(shí)梁對(duì)柱的約束作用也減少了柱內(nèi)彎矩，峰值小很多，(在水平荷載下)二、影響其結(jié)構(gòu)內(nèi)力的因素 三砼剛架，最大優(yōu)點(diǎn)是靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算簡(jiǎn)便，不會(huì)引起附加內(nèi)力，與其他剛架相比節(jié)點(diǎn)彎矩稍大，剛度略差的適用于2m跨度以內(nèi)，或地基較差的情況。兩砼剛架：超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)無(wú)彎矩，省料省工，但地基不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力也有影響。 無(wú)砼剛架：二次超靜定結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)彎矩小，基礎(chǔ)有彎矩，費(fèi)工費(fèi)料，對(duì)溫差與支 沉降差很敏感。易產(chǎn)生附加內(nèi)力。實(shí)際工程中常采用三砼剛或兩砼剛架以及由它們組成的多跨結(jié)構(gòu) 、柱線剛度比 豎向均布荷載：梁/柱很大時(shí)，剛架大約等于簡(jiǎn)支梁(內(nèi)力分布)，梁/柱很小時(shí)，剛架大約等于兩端固定梁。 水平荷載：剛架梁無(wú)彎曲，柱無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)(柱相當(dāng)于支座)，剛架梁相當(dāng)于連桿大約等于排架。 壓力線：如何理解。 剛架高度的減小將使支座推力增大(相同跨度下)。 ： 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：溫度變化，支座變化(平移，轉(zhuǎn)動(dòng)，沉降)。 三、截面形式及尺寸，構(gòu)造及尺寸適用范圍　 單層剛架結(jié)構(gòu)形式 約束條件：三砼、兩砼、無(wú)砼。 一、結(jié)構(gòu)材料：膠合木、鋼、砼。 二、截面形式：變截面、空腹式、格構(gòu)化剛架。結(jié)構(gòu)型體：平頂、坡頂、拱頂、單跨、多跨、施工技術(shù)?！? 單層剛架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與布置平頂、坡頂、拱頂、單跨與多跨。可根據(jù)通風(fēng)、采光的需要設(shè)置天窗、通風(fēng)屋脊和采光帶。剛架的橫梁坡度主要由屋面材料及排水要求確定。對(duì)于常見(jiàn)的中小跨度的雙坡門(mén)式剛架，其屋面材料一般多用石棉水泥波形瓦、瓦楞鐵及其他輕型瓦材，通常用的屋面坡度為1/3.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖一致；制造、運(yùn)輸、安裝方便一般情況下矩形平面建筑都采用等間距．等跨度的結(jié)構(gòu)布置間間距一般6m跨度由各項(xiàng)條件等確定。根據(jù)不同平面可呈輻射狀，扇形等多種排列方式形成風(fēng)格多變的建筑造型。　 單層剛架結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例第四章 　拱式結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：掌握拱結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)形式，能夠?qū)笆浇Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選型和布置。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：拱式結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)教學(xué)時(shí)數(shù)：理論教學(xué)2學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容： 拱的受力特點(diǎn)一．受力特點(diǎn)1．無(wú)論是木行架還是剛架從整體上來(lái)看仍相當(dāng)于受彎構(gòu)件，而拱結(jié)構(gòu)已根本不再受彎。因此拱結(jié)構(gòu)是使構(gòu)件彎曲擺脫彎曲變形的一種突破性發(fā)展。為抗壓性能好的材料提供了一種理想的結(jié)構(gòu)形式。2．拱結(jié)構(gòu)的支卒會(huì)產(chǎn)生水平推力。水平推力大小等于相同跨度簡(jiǎn)支梁在相同荷載作用下所產(chǎn)生的在相應(yīng)于頂鉸C截面上的彎矩Mc除以拱的 f，因此荷載一定時(shí)H與f或反比。二．內(nèi)力1．M同跨簡(jiǎn)支梁內(nèi)彎矩2．V＜同跨簡(jiǎn)支梁剪力3．軸力較大三．合理軸線拱軸線的豎向坐標(biāo)與相同跨度作用相同荷載下簡(jiǎn)支梁彎矩值成比例，可使拱截面內(nèi)僅有軸力無(wú)彎矩，滿足這一條件的拱軸線為拱的合理軸線。在豎向均布荷載作用下為一拋物線在徑向均布荷載作用下為一圓弧線　 拱腳水平推力的平衡一、按拱腳分類（水平推力平衡方式）落地拱利用地基基礎(chǔ)直接隨水平推力，不需立柱支承。例如：帳蓬或蒙古包，造型別致拱端部空間高度較小，常用于倉(cāng)庫(kù)或小型體育健身房（1）在地下拱腳間設(shè)置拉桿基礎(chǔ)受力簡(jiǎn)單節(jié)省材料2．拉桿拱經(jīng)濟(jì)合理安全可靠（2）當(dāng)做為屋蓋結(jié)構(gòu)時(shí)支承拱式屋蓋的磚墻或柱子不隨拱的水平推力，整個(gè)房屋如排架結(jié)構(gòu)，用料較省。室內(nèi)有拉桿存在，內(nèi)景欠佳，若設(shè)吊頂則浪費(fèi)空間（3）通過(guò)剛性水平結(jié)構(gòu)傳遞給總拉桿需要有水平剛度很大的位于拱腳處的天溝板或副跨屋蓋結(jié)構(gòu)作為剛性水平構(gòu)件以傳遞拱的推力。這些水平構(gòu)件可看成一根水平放置的深梁，其剛度足夠大時(shí)可認(rèn)為柱子不承擔(dān)水平推力，柱內(nèi)力較小。室內(nèi)無(wú)拉桿，可充分利用室內(nèi)建筑空間，效果較好。3．利用豎向承重結(jié)構(gòu)來(lái)隨受水平推力這種結(jié)構(gòu)措施是建筑功能與結(jié)構(gòu)需要有效結(jié)合的好方法，建筑大廳屋蓋采用拱結(jié)構(gòu)，側(cè)面的框架可做為提供服務(wù)性的附屬建筑，水平推力由側(cè)面框架承受也可采用兩側(cè)斜柱墩，要求兩側(cè)副框架必須具有足夠的剛度。 拱式結(jié)構(gòu)的型式二．從材料1．鋼結(jié)構(gòu)拱可分為實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種實(shí)腹式可作成弧形，格構(gòu)式分段制做2．鋼筋混凝土拱一般采用實(shí)腹式，I字形或矩形截面上大型預(yù)帛板還可做成折板拱，波形拱或網(wǎng)狀簡(jiǎn)拮成為梁板合一結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，取得較好室內(nèi)效果 拱式結(jié)構(gòu)的選型與布置一．構(gòu)造1．結(jié)構(gòu)支承方式三鉸拱．兩鉸拱．無(wú)鉸拱2．拱的 高ff影響拱的外形，拱身本助與拱推力與f成反比因此對(duì)于屋蓋結(jié)構(gòu)f=對(duì)于三鉸拱和兩鉸拱，自防水時(shí)坡度應(yīng)油氈屋面坡度3．拱身截面實(shí)體式拱高度、鋼實(shí)體式高度、鋼格構(gòu)式高度二．結(jié)構(gòu)布置1．并列布置。等間距跨度并列布置，側(cè)向剛度由支撐解決2．徑向布置?？臻g剛度和穩(wěn)定性都比較好例加拿大蒙特利爾市梅字納夫公司奧林匹克體育中心賽車場(chǎng)沿建筑橫向在各肢 肋間布置雙Y形肋形梁間鑲丙烯酸酯玻璃，滿足場(chǎng)內(nèi)充足陽(yáng)光。3．環(huán)向布置古羅馬萬(wàn)神廟4．交叉布置構(gòu)成圓形或正多邊形平面 拱式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例第五章 鋼筋混凝土空間薄壁結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：掌握鋼筋混凝土圓頂、筒殼與錐殼、雙曲扁殼、雙曲拋物面扭殼及折板的特點(diǎn)及應(yīng)用。了解雁形板、幕結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：圓頂、筒殼與錐殼、雙曲扁殼、雙曲拋物面扭殼及折板的特點(diǎn)及應(yīng)用。難點(diǎn)：各種形式殼體的受力特點(diǎn)分析。教學(xué)時(shí)數(shù)：理論教學(xué)3學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容： 概說(shuō)當(dāng)殼體結(jié)構(gòu)兩個(gè)曲面之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于殼體的最小曲率半徑R時(shí)稱為薄殼優(yōu)點(diǎn)：①材料?。?jīng)濟(jì)②自重輕－大跨③曲面多樣－建筑造型豐富缺點(diǎn)：①施工復(fù)雜，費(fèi)模板②保溫隔熱效果不好，易開(kāi)裂③曲面易引起混響與反射，不適合于音響效果要求高的大會(huì)堂，影劇院等。吸聲設(shè)備多用于市場(chǎng)．食堂．博物館．車站．航站樓．機(jī)庫(kù)．體育館等殼體結(jié)構(gòu)型式根據(jù)曲面的幾何形式可分：1．旋轉(zhuǎn)曲面一根直線或曲線繞一豎軸線旋轉(zhuǎn)而得到的曲面豎直線－圓柱 斜直線－圓錐弧線－球面 雙面線－圓錐2．平移曲面一平面曲線或直線沿另一平面直線或曲線平移而成，通常兩平面為正交3．一直線沿兩條固定曲線或直線移動(dòng)所得曲面根據(jù)曲殼施工方法可分一．現(xiàn)澆二．裝配式：有邊肋 圓頂1．結(jié)構(gòu)組成（1）殼身：平滑圓頂，肋形圓頂多面圓頂（2）支座環(huán)：圓頂保持幾何不變的保證（3）支承結(jié)構(gòu)2．內(nèi)力及破壞特點(diǎn)（1）破壞圓形－形式，圓頂下部徑向裂逢－鋼盤(pán)屈服－破壞（2）內(nèi)力：薄 內(nèi)力，支座環(huán)拉力 均以 ＝51o1939。39。為界 ＝51o1939。39。薄膊內(nèi)力為 部受壓，支座環(huán)拉力與 角成正比； ＝51o1939。39。薄膜內(nèi)力為下部受拉，支座環(huán)拉力與 角成反比；3．構(gòu)造尺寸等要求（1）殼板厚度由板造確定，可取 R現(xiàn)澆應(yīng)≥40m裝配應(yīng)≥30m（2）殼板邊緣由于支座環(huán)約束會(huì)產(chǎn)生徑向局部彎矩，應(yīng)局部加厚配雙層鋼 （3）當(dāng)上設(shè)孔洞時(shí)應(yīng)在孔洞周圍設(shè)圓形加強(qiáng)－內(nèi)環(huán)梁　 筒殼與錐殼　 亦稱柱面殼為零高斯曲率殼，是歷史上出現(xiàn)最早的殼體幾何形狀簡(jiǎn)單，模板制作方便，易于施工廣泛采用。1．結(jié)構(gòu)組成工作特點(diǎn)：內(nèi)力與變形1．①殼板②邊梁③和橫隔構(gòu)件三部分組成，邊梁可理解為殼體的“邊框”，兩邊梁之間的距離為波長(zhǎng)。橫隔可理解為殼板和邊梁的支承構(gòu)件故L1為跨度L1／L2≥①簡(jiǎn)殼受力類似曲線截面梁，把整個(gè)殼體看做兩端支承在橫隔上的梁L1為跨度L1≤40m L2≤20m,否則邊梁過(guò)高，橫向從過(guò)大不經(jīng)濟(jì)大部分為多波形以覆蓋較大空間，殼板厚一般為準(zhǔn)0－80mm空間作用不明顯（2）短筒殼L1／L2＜1橫向殼板拱的作用明顯受力近似于單向作用的拱內(nèi)很小，一般可不計(jì)算機(jī)殼板厚與配 按構(gòu)照要求。L1＝6∽10m, L2＝30∽100m(適用跨度)大多為單波多跨3．筒殼的開(kāi)洞①通常采用鋸齒形屋蓋來(lái)解決筒殼的采光通風(fēng)問(wèn)題優(yōu)點(diǎn)：采光均勻、波谷匯水量小、造型優(yōu)美②也可采用無(wú)窗釓的處理方式宜放于筒殼頂部 洞口橫向尺寸4．選型與布置適用跨度大，平面進(jìn)深在，支承結(jié)構(gòu)多樣化。一般用于展覽性建筑，平面布局不太變化的建筑，規(guī)則平面,有多種布置方式：?jiǎn)尾▎慰纭尾ǘ嗫?、多波單跨、多波多跨、形式多樣、并列，垂直交叉、懸挑橫向懸挑、縱向懸挑。 雙曲扁殼扁殼又稱微彎平板，因其矢高小結(jié)構(gòu)所占空間小建筑造型美觀，結(jié)構(gòu)分析簡(jiǎn)單，所以應(yīng)用廣泛。1．結(jié)構(gòu)組成①殼板②邊緣構(gòu)件f/l≤ 為扁殼雙向有曲率邊緣構(gòu)件可采用薄腹果，拉桿拱、拱形桁架，交援約束殼板變形，主要承受順剪力。殼板主要承受壓力，值很小可忽略，厚度按構(gòu)造2．形式及構(gòu)造雙曲扁殼矢高與底面短邊之比≤ ，但也不能過(guò)篇否則邊緣處剪應(yīng)力和彎曲應(yīng)力均較大，承載能力較下降材料用量要增加。雙向曲率不是時(shí)，較大曲率／較小曲率和長(zhǎng)邊／短邊≤2 雙曲拋物面扭殼是雙向直紋曲面，受力合理，造型別臻應(yīng)用歷史短，發(fā)展快。1．結(jié)構(gòu)組成殼體、邊緣構(gòu)件、下部支承一般按無(wú)彎矩理論計(jì)算，主要通過(guò)薄膜內(nèi)力傳遞殼面荷載。（1）殼面受力是一系列拉學(xué)與受壓拱正交組成的曲面，共同作用通過(guò)扭殼周邊的順剪力將荷載傳遞到側(cè)邊構(gòu)件上。（2）邊緣構(gòu)件受力一般為直桿承受順剪力。（3）下部支承結(jié)構(gòu)可為柱、墻。可能是垂直壓力也可能是斜向壓力2．結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)（1）受力合理、偏定性好（2）制作簡(jiǎn)便是其他殼體無(wú)法比擬的，直紋曲直 折板1．把若干塊薄板以一定的角度連接成整體的空間結(jié)構(gòu)體系，①折板結(jié)構(gòu)具有筒殼結(jié)構(gòu)受力性能好的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，②施工方便模板消耗量少，因而在工程中得