鋼結(jié)構(gòu)的類型

鋼結(jié)構(gòu)的類型鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、型鋼和圓鋼等通過焊接連接、螺栓連接等方式制造的結(jié)構(gòu)。目前常見的鋼結(jié)構(gòu)類型主要有鋼梁、鋼柱、鋼桁架、鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。下面重點(diǎn)介紹一些常用的鋼結(jié)構(gòu)類型。1.1鋼柱鋼柱按適用范圍不同，分為單層廠房框架柱與高層建筑框架柱。1.單層廠房框架柱單層廠房框架柱按結(jié)構(gòu)形式不同，通常有等截面柱、階形柱和分離式柱三大類。(1)等截面柱等截面柱有實(shí)腹式和格構(gòu)式柱兩種。其構(gòu)造簡單，僅適用于吊車或吊車起重量Q≤150KN,柱距為12m的輕型廠房中。(2)．階形柱階形柱為單層工業(yè)廠房中的主要柱型，亦可分為實(shí)腹式柱與格構(gòu)式柱兩種。(3)分離式柱分離式柱由支承屋蓋結(jié)構(gòu)的廠房框架柱與一側(cè)獨(dú)立承受吊車梁荷重的分離式柱肢相結(jié)合而成。二者之間以水平板件鉸接。單層廠房框架柱按截面形式不同可分為實(shí)腹式及格構(gòu)式兩種。1)．實(shí)腹式柱的截面形式2)．格構(gòu)式柱的截面形式2.高層建筑框架柱高層建筑鋼框架常選用工字形或箱形截面柱，型鋼混凝土多選用十字形截面柱。(1)．工字形柱工字形截面柱一般采用寬翼緣H型鋼，其截面力學(xué)性能好，制造加工比較簡單。(2)．箱形柱箱形柱是由四塊鋼板組成的截面形式，它對兩個(gè)主軸的慣性矩相等。(3)．十字形柱十字形柱是由工字形截面和兩個(gè)T形截面斜交組成，或由兩個(gè)H型鋼組合而成。箱形柱與十字形柱均用于高層建筑結(jié)構(gòu)承重柱。1.2鋼桁架1.角鋼桁架(1)．三角形桁架三角形桁架適用于跨度不大，但屋面坡度較大的輕型屋面。屋面材料可為波形石棉瓦、壓型鋼板等。因其跨中高度大，支座附近的弦桿內(nèi)力比跨中大，且跨中腹桿長度也較大，若屋面太重或跨度很大，采用三角形桁架不經(jīng)濟(jì)。(2)．梯形桁架梯形桁架一般用于屋面坡度較平緩（i=1/8～1/20）且跨度較大的情況。屋面材料可為壓型鋼板或大型屋面板。(3)．平行弦桁架當(dāng)上下弦互相平行時(shí)為平行弦桁架。(4)．多邊形桁架多邊形桁架由三角形桁架演變出來的，其坡度一般為1/3～1/5。2.輕型鋼屋架(1)．圓鋼、小角鋼組成的輕型屋架圓鋼或小角鋼（小于L45×4或L56×36×4）組成的輕型鋼屋架，具有自重較輕、用料較省、造價(jià)低和施工安裝比較方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，便于制作安裝。應(yīng)當(dāng)指出，型鋼組成的結(jié)構(gòu)有個(gè)別次要桿件采用小角鋼時(shí)，不屬于輕鋼結(jié)構(gòu)，也不受輕鋼結(jié)構(gòu)規(guī)定的限制。輕型鋼屋架常采用芬克式、三鉸拱式和梭形三種形式（見課本圖10），其中以芬克式、三鉸拱式應(yīng)用較多，跨度一般在9～18m間，柱距為4～6m。芬克式屋架。其特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，受力明確、長桿受拉、短桿受壓，制作簡單，常用作自防水屋蓋。（2）三鉸拱屋架。這種屋架的特點(diǎn)是桿件受力合理、斜梁腹桿短、取材方便、用料經(jīng)濟(jì)，其中斜梁為平面桁架時(shí)，桿件較少、構(gòu)造簡單、受力明確，但側(cè)向剛度較差，僅適用于小跨度和中檁距的建筑；斜梁為空間桁架時(shí)，桿件較多，構(gòu)造較復(fù)雜，制作費(fèi)工，但其側(cè)向剛度大，適用于跨度和檁距都較大的屋蓋中。（3）梭形屋架。梭形屋架也可采用平面桁架式和空間桁架式。這種屋架的特點(diǎn)是截面重心的位置較低，鋼筋混凝土屋面板鋪設(shè)后屋面剛度較大，故梭形屋架可不設(shè)或少設(shè)支撐。(2)．薄壁型鋼屋架薄壁型鋼結(jié)構(gòu)是指厚度為2～6mm的鋼板或帶鋼經(jīng)冷彎或冷拔等方式彎曲而成的型鋼。薄壁型鋼屋架可以設(shè)計(jì)成平面桁架、剛架或網(wǎng)架。1.3鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由很多桿件從兩個(gè)或幾個(gè)方向有規(guī)律地組成的高次超靜定結(jié)構(gòu)，屬于空間結(jié)構(gòu)體系。這是近幾年來在國內(nèi)外得到普遍推廣應(yīng)用的一種空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架的空間剛度大，整體性好，具有良好的抗震性能，能適應(yīng)不同建筑造型的要求。從形狀分，一般網(wǎng)架可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架（網(wǎng)殼）。平板網(wǎng)架（以下簡稱網(wǎng)架）無論在設(shè)計(jì)、計(jì)算、構(gòu)造和施工制作等方面都比曲面網(wǎng)架簡便，它的應(yīng)用遠(yuǎn)比曲面網(wǎng)架范圍廣闊；一般適用于大、中跨度各種類型的房屋屋蓋。與平面結(jié)構(gòu)體系相比，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有下列特點(diǎn)：1)．整體性好，能承受來自各個(gè)方向的荷載，受力合理，抗震性能好。2)．造型美觀、輕巧、大方，既適用于大跨度建筑，也適用于中小跨度房屋；既能覆蓋一般常見的矩形空間，也可組成圓形、扇形和各種多邊形的平面。3).可以利用小規(guī)格桿件建成大跨度結(jié)構(gòu)，取材容易，自重較輕，節(jié)約鋼材。4)．便于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，制造定型化，網(wǎng)格可做成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的預(yù)制單元，預(yù)制單元和節(jié)點(diǎn)零件等尺寸小、重量輕、便于存放、裝卸、運(yùn)輸和安裝。5)．結(jié)構(gòu)占有空間較小，能利用網(wǎng)架中部空間設(shè)置各種管道等，使用方便，經(jīng)濟(jì)