土木工程钢结构下期末复习精简版资料.docx

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土木工程钢结构下期末复习精简版资料

8.1.1厂房结构的组成

1横向框架

由柱和它所支撑的屋架组成，是厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风、雪荷载和吊车梁的竖向和横向荷载，并把这些荷载传递到基础。

2屋盖结构

承担屋盖荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。

3支撑体系

包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等，它一方面与柱、吊车梁等组成厂房的纵向框架，承担纵向水平荷载；另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了厂房结构所必需的刚度和稳定。

4吊车梁和制动梁（或制动桁架）

主要承受吊车梁竖向及水平荷载，并将这些荷载传导横向框架和纵向框架上。

5墙架

承受墙体的自重和风荷载。

8.1.2厂房结构的设计步骤

1、建筑方面

首先要对厂房的建筑和结构进行合理的规划，使其满足工艺和施工要求，并考虑将来可能发生的生产流程变化和发展，然后根据工艺设计确定车间平面及高度方向的主要尺寸，同时布置柱网和温度伸缩缝，选择主要承重框架的形式，并确定框架的主要尺寸；布置屋盖结构、支撑体系及墙架体系。

2、结构设计方面

结构方案确定以后，即可按设计资料进行静力计算、构件及连接设计，最后绘制施工图，设计时应尽量采用构件及连接的标准图集。

8.1.3柱网和温度伸缩缝的布置

进行柱网布置时,应注意以下几方面的问题：

满足生产工艺的要求

满足结构的要求

符合经济合理的要求

符合柱距规定要求

温度伸缩缝

温度变化将引起结构变形，使厂房结构产生温度应力。

故当厂房平面尺寸较大时，为避免产生过大的温度变形和温度应力，应在厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。

温度伸缩缝的布置决定与厂房的纵向和横向长度。

8.2厂房结构的框架形式

厂房的主要承重结构通常采用框架体系，因为框架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空间，便于桥式吊车运行，能满足使用上的要求。

框架的跨度L0

框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离，可由下式定出：

L0=LK+2S

式中LK——桥式吊车的跨度

S——由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离，应满足下式要求：

S=B+D+b1/2B——吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；

D——吊车外缘和柱内边缘之间的必要孔隙：

b1　——上段柱宽度。

S的取值：

对于中型厂房一般采用0.75m或1m，重型厂房则为1.25m甚至达2.0m。

框架的高度H

框架高度为柱脚底面到横梁下弦底部的距离：

H=h1+h2+h3（8.3）

式中h3　——地面至柱脚底面的距离。

h2——地面至吊车轨顶的高度,由工艺要求决定;

h1——吊车轨顶至屋架下弦底面的距离：

h1=A+100+（150~200）（mm）（8.4）

式（8.4）中A为吊车轨顶至起重小车顶面之间的距离；100mm是为制造、安装误差留出的孔隙；（150～200）mm则是考虑屋架的挠度和下弦水平支撑角钢的下伸等所留的孔隙。

计算单元划分原则

a.每一纵向柱列至少有一根柱划入计算单元，一般以最大柱距作为划分计算单元的标准；

b.可以采用柱距的中心线作为划分计算单元的界限，也可以采用柱的轴线作为划分计算单元的界限。

如采用后者，则对计算单元的边柱只应计入柱的一半刚度，作用于该柱的荷载也只计入一半。

c.在一个计算单元的一列柱不宜超过5个柱距，计算单元的长度不宜大于30m。

计算假定（结构力学假定）

对于由格构式横梁和阶形柱（下部柱为格构柱）所组成的横向框架,一般考虑桁架式横梁和格构式的腹杆或缀条变形的影响,将惯性矩（对高度有变化的桁架式横梁按平均高度计算）乘以折减系数0.9，简化成实腹式横梁和实腹式柱。

对柱顶刚接的横向框架，当满足KAB/KAC≥4时,可近似认为横梁刚度为无穷大,否则横梁按有限刚度考虑。

框架的计算跨度取为两上柱轴线间距离。

框架的计算高度：

柱顶刚接时，取柱脚底面至框架下弦轴线（横梁无限刚性）或柱脚底面至横梁端部形心（横梁有限刚性）；柱顶铰接时，取柱脚底面至横梁主要支承节点间距离。

框架柱的类型按结构形式分：

等截面柱、阶形柱、分离式柱

柱间支撑的作用

1、与框架柱组成刚强的纵向构架，保证厂房的纵向刚度。

2、承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力，并传至基础。

3、为框架在框架平面外提供可靠的支承，减少柱在框架平面外的计算长度。

柱间支撑的组成

屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆；

在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑；

在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和系杆。

柱间支撑的布置

温度区段小于90m时，中央设置一道下层支撑，大于90m，三分点处设置。

上层支撑设置温度区段两端及下层支撑对应点处。

柱间支撑的布置

布置柱间支撑应满足生产净空的要求；要尽可能与屋盖横向水平支撑的布置相协调；考虑温度应力；每一温度区段的每一列柱，一般均应设置柱间支撑。

下段柱支撑的位置是决定纵向结构变形和产生温度应力的大小，因此，应尽可能设在温度区段的中部。

上段柱支撑除在下段柱支撑的柱间布置外，为了满足结构的安装要求、提高厂房结构上部的纵向刚度及传递端部山墙的风荷载，应在温度区段的两端布置。

等截面柱的柱间支撑，一般沿柱的中心线设置单片支撑。

柱间支撑的结构形式

十字形交叉支撑。

构造简单、传力直接、用料节省，最为普遍。

八字形、人字形支撑。

一般用于上段柱的柱间支撑。

门架形支撑。

构造复杂、用料多，用于工艺、设备特殊要求处。

屋盖结构体系

⑴无檩屋盖。

大型屋面板直接放在屋架或天窗上。

⑵有檩屋盖。

常用于轻型屋面材料的情况。

屋盖结构的形式

屋架选形首先取决与建筑物的用途，其次应考虑用料经济施工方便、与其他构件的连接以及结构的刚度等，再次取决于屋面材料要求的排水坡度。

腹杆布置的原则：

应使内力分布趋于合理，尽量用长杆受拉、短杆受压，腹杆的数目宜少，总长度要短，斜腹杆倾角一般在30º~60º之间,应使荷载作用在结点上,节点构造要求简单合理,便于制造。

屋架外形常用的有三角形、平行弦、梯型和人字形等。

支承中间屋架的桁架称为托架，一般采用平行弦桁架。

托架高度应根据所支撑的屋架端部高度、刚度要求、经济要求以及有利于节点构造的原则来决定。

为了采光和通风的要求，厂房中常设置天窗。

天窗的形式可分为纵向天窗、横向天窗和井式天窗等。

一般采用纵向天窗。

纵向天窗的天窗架形式一般有多竖杆式、三铰拱式和三支点式。

屋盖支撑的作用

①保证结构的空间整体作用

②避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动。

③承担和传递水平荷载（如风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载）。

④保证结构安装时的稳定与方便。

支撑的布置

①上弦横向水平支撑。

一般设置在房屋两端或纵向温度区段两端。

②下弦横向水平支撑。

一般与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。

③纵向水平支撑。

设置在屋架端节间平面内。

④垂直支撑。

应与屋架上、下弦水平支撑设置在同一柱间。

⑤系杆。

为支持未连支撑的平面屋架和天窗架，保证它们的稳定和传递水平力，应在横向支撑或垂直支撑节点处通长设置系杆。

支撑的计算和构造

屋架的横向和纵向水平支撑都是平行弦桁架，垂直支撑也是平行弦桁架，支撑中的交叉斜杆以及柔性系杆按拉杆设计；非交叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按压杆设计。

屋架的内力分析

基本假定计算屋架内力时，通常将荷载集中到节点上（屋架作用有节间荷载时，可将其分配到相邻的两个节点），并假定节点的所有杆件轴线在同一平面内相交于一点，各节点均为立相铰接。

杆件的计算长度和容许长细比

桁架平面内：

弦杆、支座斜杆和支座竖杆l，其他腹杆0.8l。

0.8为考虑拉杆对节点的嵌固作用。

桁架平面外：

弦杆应取侧向支撑点间距离，腹杆取杆长。

斜平面：

支座斜杆和支座竖杆l，其他腹杆0.9L.

杆件截面形式的确定应考虑构造简单、施工方便、易于连接，使其有一定的侧向刚度且取材容易。

对压杆要等稳定。

杆件的截面选择原则

应优先选用宽而薄的板件或肢件，受压杆应满足局部稳定要求。

角钢杆件或T形钢的悬伸肢长不得小于45mm。

节点板的厚度选用按表8.4P224执行。

跨度>24m的桁架弦杆可改变一次。

同一屋架的形钢规格不宜过多。

当连接支撑等的螺栓孔在节点板范围内且局节点板边缘≥100mm时，计算杆件强度可不考虑截面的消弱。

单面连接的单角钢杆件，按轴心构件计算应考虑偏心影响，其强度设计值应乘以相应的折减系数。

桁架的节点设计

桁架应以杆件的形心线为轴线并在节点处交于一点，宜避免杆件偏心受力。

当弦杆截面沿长度由改变时，为便于拼接和防止屋面材料，一般将拼接处两侧弦杆表面对齐，宜用受力大的杆件形心线为轴线。

节点处，各杆件之间的孔隙大于15～20mm，焊缝的净距应大于10mm。

角钢端部的切割一般垂直于其轴线。

节点板的外形应尽可能简单而规则。

节点板边缘与杆件轴线的夹角不应小于15º。

支承大型屋面板的上弦杆，支撑处荷载过大时应加强。

柱的计算长度

柱在框架平面内的计算长度应根据柱的形式及两端支撑情况而定。

等截面柱的计算长度按第7章定。

对于阶形柱，其计算长度是分段而定的。

各段的计算长度应等于各段的几何长度乘以相应的计算长度系数µ1和µ2，单各段的计算长度系数µ1和µ2之间有一定联系。

当柱上端与梁铰接时，将柱视为上端自由的独立柱；当柱上端与横梁刚接时，将柱视为上端可移动但不能转动的独立柱。

柱的截面验算

单节柱的上柱，一般为实腹工字形截面，选最不利的内力组合按压弯构件进行截面验算。

阶形柱的下段柱一般为格构式压弯构件，需要验算框架平面内的整体稳定以及屋盖肢与吊车肢的单肢稳定。

肩梁的构造和计算

阶形柱支承吊车处，是上、下柱连接和传递吊车梁支反力的重要部位，它由上盖板、下盖板、腹板及垫板组成，也称肩梁。

肩梁有单壁式和双壁式两种。

托架与柱的连接

托架通常支承于钢柱的腹板上。

钢柱上应设置支托板和加劲肋以承受托架的垂直反力，连接托架与柱的螺栓数，按构造上的需求决定。

轻型门式刚架结构

轻型门式刚架结构专指主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于200KN的中、轻级工作制桥式吊车30KN悬挂式起重机的单层房屋钢结构。

结构形式

门式刚架分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架等形式。

多跨刚架中间柱于刚架斜梁的连接，可采用铰接。

建筑尺寸

门式刚架的跨度，应取横向刚架柱轴线间的距离。

宜为9~36M，以3M为模数。

边柱的宽度不相等时，基处侧要对齐。

门式刚架的高度，应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。

宜为4.5~9M，必要时可适当加大。

门式刚架的间距，即柱网轴线在纵向的距离宜为6M，也可采用7.5M或9M，最大可用12M。

跨度较小时可用4.5M。

结构平面布置

门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段长度不大于300M，横向温度区段长度不大于150M。

当需要设置伸缩缝时，可在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔并使该处屋面板在构造上允许胀缩；或者设置双柱。

在多跨刚架局部抽掉中柱处，可布置托架。

山墙处可设置由斜梁、抗风柱和墙架组成的山墙墙架，或直接采用门式刚架。

墙梁布置

门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙，在采用压型钢板作围护面时，墙梁宜布置在刚架柱的外侧，其间距随墙板板型及规格而定，但不应大于计算确定的值。

外墙在抗震设防烈度不高于6度的情况下，可采用砌体；当为7度、8度时，不宜采用嵌砌砌体；9度时宜采用与柱柔性连接的轻质墙板。

支撑布置

在每个温度区段或者分期建设的区段中，应分别设置能独立

构成空间稳定结构的支撑体系。

柱间支撑的间距根据安装条件确定，一般取30M~40M，不大于60M。

房屋高度较大时，柱间支撑要分支设置。

在设置柱间支撑的开间应同时设置屋盖横向支撑以组成几何不变体系。

端部支撑宜设在温度区段端部的第二个开间，这种情况下，在第一开间的相应位置宜设置刚性系杆。

刚架转折处（如柱顶和屋脊）也宜设置刚性系杆，

由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑，可由檩条兼作；若刚度或承载力不足，可在刚架斜梁间设置钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。

门式刚架轻型房屋钢结构的支撑，宜采用张紧的十字交叉圆钢组成，用特制的连接件与梁柱腹板相连。

连接件应能适应不同的夹角。

圆钢端部都应有丝扣，校正定位后将拉条张紧固定。

变截面刚架内力计算

变截面门式刚架应采用弹性方法确定内力。

仅在构件为等截面时才允许采用塑性分析方法进行设计。

变截面门式刚架宜按平面结构分析内力，可采用有限元法（直接刚度法），计算时宜将构件分为若干段，每段的几何特征可视为常量，还可以采用楔形单元。

地震作用效应可采用底部剪力法分析确定。

变截面刚架侧移计算

变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。

当单跨变截面刚架斜梁上缘坡度不大于1∶5时，在柱顶水平力作用下的侧移u，可按下列公式计算：

柱脚铰接刚架：

柱脚刚接刚架：

式中h、H——分别为刚架柱高度和刚架跨度；

Ic、Ib——分别为柱和横梁的平均惯性矩；

H——刚架柱顶等效水平力；

ξt——刚架柱与刚架梁的线刚度比值。

变截面刚架构件计算

构件最大宽厚比和屈曲后强度利益的规定

工字形截面构件受压翼缘自由外伸宽度b与其厚度t之比：

b／t≤工字形截面梁、柱构件腹板计算的高度h0与其厚度tw之比：

h0/tw≤工字形截面腹板屈曲后强度计算公式见CECS102：

98。

钢架构件的强度计算和加劲肋设置规定

工字形截面受弯构件在剪力V和弯矩M共同作用下的强度，应符合：

V≤0.5Vd时，M≤Me

0.5Vd≤V≤Vd时，M≤Mf+（Me－Mf）[1－（2V/Vd－1）2]

式中Mf——两翼缘所承受的弯矩，对双轴对称截面：

Mf=Af（hw+t）f;

Me——构件有效截面所承担的弯矩，Me=Wef

We——构件有效截面最大受压纤维的截面模量；

Af——构件翼缘截面面积；

Vd——腹板抗剪承载力设计值，Vd=hwtwf’v

变截面柱在刚度平面内的稳定计算

式中N’E=π2EAe0/（1.1λ2）参数，计算λ时，回转半径i0以小头为准；

N0——小头的轴向压力设计值；

Ae0——小头的有效截面面积；

We1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量；

M1——大头的弯矩设计值；

φxγ——杆件轴心受压稳定系数

变截面柱在刚架平面外的稳定计算

式中φy——轴线受压构件弯矩平面外稳定系数；

φbγ——均匀弯曲楔形受弯构件整体稳定系数；

N0——小头轴向压力设计值；

M1——大头的弯矩设计者；

βt——等效弯矩系数。

变截面柱下端铰接时，应验算柱端的抗剪承载力。

如不满足应加强该处腹板。

斜梁和隅撑设计规定

实腹式刚架斜梁在平面内和平面外均应按压弯构件计算强度及稳定。

当实腹式刚架斜梁下翼缘受压时，必须在受压翼缘两侧布置隅撑作为斜梁的侧向支撑，隅撑的另一端连接在檩条上。

隅撑应按轴心受压构件设计，轴压力N按下式计算：

式中A——实腹斜梁被支撑翼缘的截面面积；

θ——隅撑与檩条轴线的夹角。

等截面刚架按弹性设计时，其构件可按变截面刚架构件计算。

等截面刚架按塑性设计时，按规范有关塑性设计规定计算。

檩条设计

檩条宜优先采用实腹式构件，跨度大于9m适宜采用格构式构件并应验算其下翼缘的稳定性。

实腹式檩条宜采用卷边槽形和带斜卷边的Z型冷弯薄壁型钢，也可以采用直卷边的Z型冷弯薄壁型钢。

格构式檩条可采用平面桁架式或空间桁架式。

在屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转的情况下，檩条在风正压力下的强度计算公式：

当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转的情况下，檩条在风正压力下的稳定计算公式：

计算檩条时，不应考虑隅撑的影响。

墙架构件设计

轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形或Z型的冷弯薄壁型钢。

墙梁可设计成简支或连续构件，两端支承在刚架柱上。

当墙梁有一定竖向承载力且墙板落地及与墙板间有可靠连接时，可不设中间柱，并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。

当墙梁需承受墙板及自重时，应考虑双向弯曲。

当墙梁跨度l为4～6m时，宜在跨中设一道拉条，当跨度l>6m时，宜在跨间三分点处各设一道拉条，在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱。

单侧挂墙板的墙梁，应计算其强度和稳定。

支撑构件设计

门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计。

屋面板和墙板设计

墙板应根据所受荷载计算其强度和变形。

压型钢板应采用预涂层彩色钢板制作。

连接和节点设计

焊接

当连接板的最小厚度大于4mm时，其对接焊缝、角焊缝和部分熔透对接焊缝的强度，应按钢结构规范计算。

当最小厚度不大于4mm时，βf取1.0。

节点设计

门式刚架斜梁与柱的连接可采用端板竖放、端板平放和端板斜放。

斜梁拼接时宜使端板与构件边缘垂直。

端板连接应按所受最大内力设计。

当内力较小时，应按能承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计。

隅撑宜采用单角钢制作。

可连接在腹板或下翼缘上。

通常以单个螺栓连接，计算时应考虑承载力折减系数。

圆钢支撑与刚架构件的连接，一般不设连接板，可直接在刚架构件腹板上靠外侧设孔连接。

屋面板之间的连接及面板与檩条或墙梁的连接，宜采用带橡皮垫圈的自钻自攻螺丝。

间距不大于300mm。

门式刚架轻型钢结构的柱脚，宜采用平板式铰接柱脚，当有必要时，也可采用刚性柱脚。

吊车梁设计特点

直接支承吊车的受弯构件有吊车梁和吊车桁架，一般设计成简支结构。

因为简支结构传力明确、构造简单、施工方便，且对支座沉陷不敏感。

吊车梁系统结构的组成

根据吊车梁所承受的荷载，必须将吊车梁上翼缘加强或设置制动系统以承担吊车的横向水平力。

制动结构有制动梁和制动桁架。

制动结构不但用以承受横向水平荷载，保证吊车梁的整体稳定，并可以作为检修走道。

吊车梁的荷载

吊车梁直接承受由吊车产生的三个方向的荷载：

竖向荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载。

竖向荷载包括吊车系统和起重物的自重以及吊车梁系统的自重。

横向水平荷载则有卡轨力产生。

吊车梁的内力计算

首先按结构力学中的影响线的方法确定各内力所需吊车荷载的最不利位置，在按此求出吊车梁的最大弯矩及其对应的剪力，支座处最大剪力、以及横向水平荷载作用下在水平方向所承受的最大弯矩。

吊车梁的截面验算

强度验算（正应力、剪应力、局部压应力及折算应力）

整体稳定验算

刚度验算

翼缘与腹板连接焊缝

腹板的局部稳定验算

疲劳验算

大跨度房屋结构

大跨度房屋结构常用于公共建筑。

公共建筑如大会堂、影剧院、音乐厅、体育馆、加盖体育场、火车站、航空港等，受使用要求和建筑造型要求所制约，具有大的跨度。

它们是为了满足人类社会文化生活不断丰富的需求而产生的。

大跨度房屋结构也用于工业建筑。

特别是在航空工业和造船工业中，更多地采用大跨度房屋结构如飞机制造厂的总装配车间、飞机库，造船厂的船体结构车间等。

大跨度建筑物的用途，其使用条件以及对其建筑造型方面要求的差异性，决定了采用结构方案的多样性——梁式的、框架式的、拱式的、空间式的以及悬挂——悬索式的。

9.1.1梁式大跨结构

在支座不能承受水平推力的情况下，如屋盖支承于墙体、砌体或钢筋混凝柱一时，可采用梁式大跨结构。

跨度大时，梁式体系比框架体系及拱式体系重，但制造和安装较为简单。

梁式大跨体系主要用于公共建筑里，如影剧院、音乐厅、体育建筑。

跨度在50~70M及更大时，桁架按常规是梁式体系的主要承重构件，大跨实复梁从用钢量看是不合适的。

大跨屋盖的外形及腹杆体系，决定于跨度、屋面型式及公共建筑物里通常设置的吊天棚结构。

按重量最优的屋架高度跨比为1/6~1/8，大跨度（大于40M~50M）屋架按运输条件不合乎轮廓尺寸的要求（h>3.85M）；当采用短尺寸屋面材料以及需要吊棚时，必须具有较小节间而设置复杂的再分式腹杆体系。

预应力三角形截面的桁架便于制造、运输和安装，给设置大跨梁式结构体系以良好的基础。

铺设于屋架上的钢筋混凝土屋面板可参与受压的共同工作，采用管材（方管、圆管）杆架以及施加预应力都使这种结构体系钢材用量比较经济。

跨度大于35~45M时，梁式结构的支座之一必须做成可移动的，以便排除向支承墙体或支柱传递横向反力的可能性，该横向反力由屋架下弦的弹性变形产生。

吊天棚一般相对天屋架下弦要下降一些，以便完全可以接近屋架进行检修、维护、涂装等。

9.1.2.1框架的体系及形式

覆盖大跨度常用两铰及无铰框架。

无铰框架刚度更好，用钢量省、便于安装，但这种框架需要强大的基础及密实的地基，并对湿度作用比较敏感。

大跨屋盖中既采用实腹式框架，也采用格构式框架。

实腹式框架采用较少且仅在跨度不太大时（L=50~60M）采用。

它的优点是用工量较少。

可装运性好，还能降低房屋高度。

实腹框架常设计成双铰的。

为了减轻支座结构，可以在地板水平之下的支座铰处置拉杆，以承受框架的横向水平力。

张紧拉杆可以使框架横梁卸载。

由于框架支座弯矩的卸载作用使实腹框架的横梁高度不大，可取跨度的1/30~1/40。

格构式框架可以是双铰的——铰设在横梁与柱连接处或设在基础水平顶部，也可以是无铰的。

为使结构重量最小。

格构式框架横梁的高跨比在1/12~1/20范围内选取。

框架中垂直荷载产生的内力不大，而风的侧压力却有很重要的影响。

计算原则及构造特点

为了简化静力计算，格构式普通框架可以折算成与其等效的实腹框架。

大跨框架的挠度仅用可变荷载求得，永久荷载产生的挠度由相应的结构起拱来求得抵消。

横梁与柱连接的框架节点风角弯折处应做成平缓曲线以避免应力集中。

9.1.3.1拱的体系及形式

两铰拱是最常用的体系，这种拱的优点除经济外，安装和制造也较简单。

因为铰可自由转动的特性，两铰拱易于适应变形，在温度作用或产生支座沉降情况下应力不会显著地增加。

三铰拱与两铰拱相比无突出的优点，在拱结构有足够的变形适应性情况下，其静定性没有实质性意义。

无铰拱对于弯矩沿跨度的分配最为有利，因而也最轻，但它不得不设置更强大的基础，而且要计算温度的作用。

拱支承在墙体上时，横向反力也可用在支座铰水平设置拉杆的办法加以解决。

拱的外形要选择得接近于压力曲线。

对于自重很大的高拱，宜采用悬链外形。

拱的构造特点

两铰实腹拱经常设计成平行弦，格构式拱可作平行弦，或做成折线形外弦，在支座上有一垂直段。

实腹式拱的截面高度一般为跨度的1/50~1/80，格构式拱的截面高度则为跨度的1/30~1/60。

拱截面高度可以取这样小，说明拱的弯矩值不大。

实腹式拱通常设计成焊接的宽翼缘工字钢截面或轧制H型钢截面，格构式拱的构造通常类似于轻型桁架。

拱式结构可以成功地采用预应力来调整内力。

拱式结构中最复杂的构造节点，与框架一样也是支座铰及拱钥铰。

风荷载是拱结构计算中一项非常重要的荷载。

当采光和通风设计的洞口，对风压值影响很大。

拱本身为一受压曲杆需要验算稳定。

拱出平面的稳定，由横向支撑及檩条体系提供保证。

空间网架屋盖结构

空间网架结构是空间网格结构的一种。

一般有大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成。

人们常常将平板型的空间网格结构称为网架，将曲面形的空间网格结构简称为网壳。

空间结构的特性

优越的力学性能

良好的经济性、安全性与适用性

平板式空间网架的形式

按结构组成分类:

双层网架

三层网架

按支承情况分类:

周边支承网架

点支承网架

周边支承于点支承混合网架

三边支承或两边支承网架

按网格组成分类

交叉桁架体系

两向正交正放网架

两向正交斜放网架

三向网架

四角锥体系

正放四角锥网架

正放抽空四角锥网架

斜放四角锥网架

网架结构的设计特点

9.2.3.1计