房屋建筑工程 教学课件 作者 孟丽军 第7章.pptx

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1、第7章大跨度屋盖结构简介第7章大跨度屋盖结构简介7.1排架结构7.2门式刚架结构7.3拱7.4壳7.5网7.6网壳7.7悬索结构7.8薄膜结构7.1排架结构7.1排架结构7.1排架结构7.2门式刚架结构7.2门式刚架结构7.2门式刚架结构7.2门式刚架结构7.2门式刚架结构7.3拱拱身可分为两大类，即梁式拱和板式拱。1)梁式拱有两种：肋形拱、格构式拱。2)板式拱有六种：筒拱、凹波拱、凸波拱、双波拱、折板拱、箱形拱。7.3拱7.3拱1)推力由拉杆直接承担。2)推力由水平结构承担。此时，结合拱脚部位有下列处理方案：3)推力由竖向结构承担；承担推力的竖向结构有扶壁墙墩、飞券、斜托墩、

2、边跨结构四种形式。4)推力直接传给基础——落地拱。拱结构布置可以采用并列布置、径向布置、环向布置、井式布置、多叉布置、拱环布置等六种形式。7.4壳7.4壳（1）筒壳（2）球壳（3）双曲扁壳（4）鞍壳（5）扭壳（1）筒壳它的外形简单，属单曲面壳体，其纵向为直线，它的缺点是横向刚度小，但因其几何形状简单、模板制作方便，省工省材，这是它的最大优点，也是它在历史上最早出现并在近代仍大量使用的根本原因。（2）球壳自然界中存在着大量的球状物体，反映在建筑上便是穹隆圆顶。这是古老的建筑形式之一，多用于中心型平面的正中央。（3）双曲扁壳筒壳和球壳的结构空间是非常大的，对于无需大空间的建筑，为压缩其结

3、构空间，降低造价，使其能材尽其用，尽可能使壳内应力减小（最好无拉力），这就促使人们减小壳的矢高形成扁壳。（4）鞍壳当平移曲面的母线与导线为反向的两抛物线时，所构成的马鞍形双曲壳体，称为鞍壳。（5）扭壳当f≤L/5时的双曲抛物面壳属扭壳，扭壳可以想像是由一系列下凹拉索和上凸压拱正交组成的曲面，这些拉索和压拱都支承在直杆侧边构件上。扭壳适用于各种平面的建筑，其适用跨度最大可达70m，壳板厚度仅为20～80mm。7.5网1交叉桁架体系2角锥体系网架3网架的优越性1交叉桁架体系2角锥体系网架2角锥体系网架3网架的优越性1）是多向受力的空间结构，能够发挥极高次超静定空间结构的优势。

4、2）结构自重轻、刚度大、稳定性好。3）各个杆件既是受力杆，又是支撑杆，不需单独设置支撑系统。4）能够利用较小规格的杆件建造大跨度结构，具有杆件类型化，适于工厂化生产。5）平面适应性强，选型表现力也强。6）平板网架是一种无推力的空间结构，边缘构件比较简单。7.6网壳(1)筒网壳(2)球网壳(3)扭网壳(1)筒网壳(2)球网壳(3)扭网壳7.7悬索结构1悬索结构的优越性和关键问题2悬索的结构体系1悬索结构的优越性和关键问题（1）悬索结构的优越性（2）悬索结构的关键问题（1）悬索结构的优越性1）悬索结构受力合理，用料经济。2）施工便捷、施工设施简单。3）适应性强，造型美观。（2

5、）悬索结构的关键问题1）屋面刚度2）结构稳定性3）共振4）支座拉力1）屋面刚度2）结构稳定性柔索只能单向传力，即荷载必须与垂度f同向，若风为吸力或地震作用为竖向时，则钢索立即失去稳定，无力抵抗向上的风力和地震作用，严重时甚至使屋盖被局部掀起或被全部揭顶。3）共振风荷载与地震作用具有动力和随机性，悬索像一根绷紧的弦，易于受到颤动，并会产生振动4）支座拉力悬索支座拉力的处理与拱脚推力的性质同等重要。若悬索支座拉力无可靠的着落点，则悬索结构的房屋将全部报废。2悬索的结构体系（1）单层悬索体系（2）双层悬索体系（3）交叉索网体系（1）单层悬索体系1）平行布置2）辐射式布置3）网状布置1）平

6、行布置2）辐射式布置3）网状布置（2）双层悬索体系1）一般形式2）平行悬索体系3）辐射及网状布置形式1）一般形式2）平行悬索体系3）辐射及网状布置形式（3）交叉索网体系7.8薄膜结构1薄膜结构的特点2薄膜结构的材料3薄膜结构的类型4薄膜结构的设计1薄膜结构的特点1)自重轻。2)造型优美、富有时代气息。3)减少能源消耗。4)施工速度快。5)经济效益明显。6)使用安全可靠。7)易做成可拆卸结构，易于运输，可用作巡回演出、展览等.8)使用范围广。无论在何种气候条件、多大规模和覆盖面积都可使用。1薄膜结构的特点2薄膜结构的材料1)聚酯纤维覆聚氯乙烯（PVC)，PVC材料的主要特点是

7、强度低、弹性大、易老化、徐变大、自洁性差，但价格便宜，容易加工制作，色彩丰富，抗折叠性能好。为改善其性能，可在其表面涂一层聚四氟乙烯涂层，提高其抗老化和自洁能力，其寿命可达到15年左右。2)玻璃纤维覆聚四氟乙烯（Teflon）。Teflon材料强度高、弹性模量大、自洁、耐久耐火等性能好，但它价格较贵，不易折叠，对裁剪制作精度要求较高，寿命一般在30年以上，适用于永久建筑。3薄膜结构的类型(1)空气薄膜建筑(2)悬挂薄膜结构(3)