1、钢结构通常包括框架、平面桁架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构形式。
1、钢结构框架
2. 桁架
桁架(héng)(jià)(桁架):由两端用铰链相互连接的杆组成的结构。 桁架由直杆组成,一般具有三角形单元的平面或空间结构。 桁架杆主要承受轴向拉力或压力,使材料的强度得到充分利用。 当跨度较大时,与实腹梁相比可节省材料,减轻自重,提高刚度。
桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力,可以充分发挥材料的作用,节省材料,减轻结构重量。 常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢木复合桁架、钢混凝土组合桁架等。
3. 网格
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间结构。 构成网格的基本单元包括三棱锥、三棱柱、立方体、截四角锥等。这些基本单元可以组合成平面形状,例如三角形、四边形、六边形、圆形或任何其他形状。 具有空间受力小、重量轻、刚度高、抗震性能好等优点; 可用作体育馆、影剧院、展览馆、候车厅、体育场看台雨篷、飞机机库、双向大柱网架结构、车间等建筑物的屋顶。 建造。 缺点是节点处交接的杆件数量较多,制作和安装较平板结构复杂。
4.电缆膜
索膜结构体系起源于古代人类居住的帐篷(用杆、绳、兽皮搭建的建筑物)。 20世纪70年代后,随着高强度、防水、透光、表面光滑、易清洁、抗老化建筑膜材料的出现,加上工程计算科学的迅速发展,索膜建筑结构体系卷土重来,现广泛应用于滨海旅游、展览、艺术、体育等大空间公共建筑中。
5、轻钢结构
轻钢结构是一种年轻而充满活力的钢结构体系,已广泛应用于一般工业、农业、商业和服务性建筑,如办公楼、别墅、仓库、体育场馆、娱乐、旅游建筑以及低矮多层建筑等。 - 层建筑。 住宅建筑等领域。
轻钢也是一个比较模糊的术语,一般可以有两种理解。 一是现行《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)中第11章“采用圆钢和小角钢的轻型钢结构”,是指采用圆钢且小于L45*4和L56 *36*4 角钢制成的轻钢结构,在钢材匮乏的时代,主要用于不适合钢筋混凝土结构的小型结构。 它们现在基本不用了,所以在这次钢结构设计规范的修订中基本被淘汰了。
6、塔桅结构
对于高度较大、截面相对较小的结构,水平荷载(特别是风荷载)是结构设计的主要依据。 按其结构形式可分为自立塔结构和拉索桅结构,因此高层结构又称为塔桅结构。
随着工业技术的发展,出现了各种类型的高耸结构。 埃菲尔铁塔于1889年为巴黎博览会而建,塔高300米。 1921年后,塔顶安装了广播天线和电视天线,总高321米。
2、选择结构时,应考虑不同结构形式的特点。
在工业厂房中,当有较大的悬吊荷载或大规模的移动荷载时,可以考虑放弃门式刚架,采用网架。
在基本雪压较高的地区,屋面曲线应有利于雪的滑动(切线50度以外不需要考虑雪荷载)。 例如,某水泥厂的石灰石仓库棚采用三中心圆形格壳,释放的总雪荷载几乎与坡屋顶的雪荷载一样多。 一半。 类似的考虑也适用于强降雨地区。 当建筑物允许时,在框架中布置支撑比具有刚性接头的简单框架更经济。
对于屋顶覆盖跨度较大的建筑,可以选择带有张力构件的悬挂或索膜结构系统。 在高层钢结构的设计中,经常采用钢-混凝土组合结构。 在地震烈度较高或不规则形状的高层建筑中,单纯出于经济原因不宜选择核心筒加外框架的形式,这种形式对抗震不利。 建议选择以周围巨型SRC柱和支撑框架为核心的结构体系。 我国此类高层建筑一半以上属于前一种类型,不利于抗震。
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结构的布置应综合考虑系统特性、荷载分布和性能等。 一般来说,刚度应均匀,力学模型应清晰。 应尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的路径传递到基础。 、柱间侧向支撑的分布应均匀,其质心应尽可能靠近侧向力(风、地震)的作用线,否则应考虑结构的扭转。 结构的侧向支撑应有多重防线,如支撑框架结构,柱子应能单独承受至少1/4的总水平力,
有时可以调整次梁在框架结构楼板上的布置,以适应不同的要求。 通常,为了减少截面,次梁布置在短方向,但这会增加主梁的截面,降低楼板的净高,有时顶边柱也会太高。很多。 在这种情况下,将次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁来节省主梁和柱。