第八章建筑物的其他结构体系 8.1拱和悬索结构体系 拱一一有推力结构 +++++ 争 受力特点 M=M° M=M-H1 梁截面:弯 N=sind+Hcosφ 剪 V=W°cos如- H sin 拱截面:压(为主)由∑M2=04=q可得 弯 小 →b括0 0.42q1 f0.3 M。为与拱同跨简支梁的跨中弯矩
第八章 建筑物的其他结构体系 8.1 拱和悬索结构体系 一、 拱——有推力结构 1．受力特点 M=M0 梁截面：弯 剪 拱截面：压（为主） 弯 剪 小 为与拱同跨简支梁的跨中弯矩 由 可得 0 2 0 0 0 0 0.42 0.3 8 1 2 1 0, cos sin sin cos c c c A M ql l ql f M H M V ql V V H N V H M M Hy = = = = = = − = + = − D C
拱主要受压 充分利用抗压性能好的材料,如砖、石砌体。 拱属于轴心受压或小偏心受压 对于受压性能好的材料(砖、石)是一种合理的结 构形式 按结构组成和支承方式 三铰、两铰、无铰 2.类型一一按推力由谁承受 拱是有推力的结构,拱脚支座应能可靠地传递和承受水 平推力,否则拱的结构性能将无法保证 (1)推力由拉杆承受一一拉杆拱 拉杆中的拉力=水平推力H,则支承拱的砖墙或柱不受推 力 拉杆截面: 给排水实验室 拉杆落地拱 型钢:H大时 当地质条件不好 圆钢:H小时 时,较为经济 2)推力通过刚性水平结构集中传递给拉杆 拉杆 端头拉杆 边跨屋盖
拱主要受压 充分利用抗压性能好的材料，如砖、石砌体。 拱属于轴心受压或小偏心受压 对于受压性能好的材料（砖、石）是一种合理的结 构形式 按结构组成和支承方式： 三铰、两铰、无铰 2．类型——按推力由谁承受 拱是有推力的结构，拱脚支座应能可靠地传递和承受水 平推力，否则拱的结构性能将无法保证。 （1） 推力由拉杆承受——拉杆拱 拉杆中的拉力==水平推力 H，则支承拱的砖墙或柱不受推 力。 拉杆截面： 给排水实验室 拉杆落地拱 型钢：H 大时 当地质条件不好 圆钢：H 小时 时，较为经济 （2）推力通过刚性水平结构集中传递给拉杆 拉杆 拉杆 拉杆 端头拉杆 拉杆 H 边跨屋盖 拉杆
首先 H 水平屋盖结构 两端拉杆(内部无拉杆) (3)推力由侧面框架结构承受 两铰拱 框架 崇文门菜市场 (4)推力由基础直接承受 当地质条件好 时可采用,此时基 础尺寸大,材料用 量多 3.拱轴的形式 (1)合理轴线一一在某种荷载作用下,使拱处于M=0状态 的拱轴曲线,称为拱的合理轴线。不同的结构型式 不同的荷载作用,合理轴线不同 y=1x(1-x)三铰拱:均布竖向荷载 合理轴线:抛物线
首先 H 水平屋盖结构 两端拉杆（内部无拉杆） （3）推力由侧面框架结构承受 崇文门菜市场 （4）推力由基础直接承受 当地质条件好 时可采用，此时基 础尺寸大，材料用 量多。 3．拱轴的形式 （1）合理轴线——在某种荷载作用下，使拱处于 M=0 状态 的拱轴曲线，称为拱的合理轴线。不同的结构型式、 不同的荷载作用，合理轴线不同。 三铰拱：均布竖向荷载 合理轴线：抛物线 两铰拱 框架 y x y=--x(l-x) 4f l 2
铰拱垂直于拱轴上 的均布压力 圆 合理轴线:圆弧线 实际工程中,只能根据某种主要荷载确定合理拱轴,一般 采用抛物线,使M尽可能小 (2)拱的矢高f 影响合理拱轴形状一一建筑外形 影响拱身轴力N 影响拱脚推力H的大小,三铰拱时:受力合理 H=McO/f 屋盖结构:一般取fL/5~L/7,且应>=L/10,f小,H大 常用跨度数: 下水道顶盖 公共建筑 大跨 L=1.5~2.0m 30~40m 95~200m 结构合理性 考虑 屋面做法和排水方式: 自防水:屋面坡度1/3,则f=1/6 油毡防水:屋面坡度<=1/4,f<=1/8 (沥青流淌) 4.拱身的截面形式与尺寸
三铰拱垂直于拱轴上 的均布压力 合理轴线：圆弧线 实际工程中，只能根据某种主要荷载确定合理拱轴，一般 采用抛物线，使 M 尽可能小。 （2）拱的矢高 f 影响合理拱轴形状——建筑外形 影响拱身轴力 N 影响拱脚推力 H 的大小，三铰拱时： H=Mc 0 /f 屋盖结构:一般取 f=L/5~L/7，且应>=L/10，f 小，H 大。 常用跨度数： 下水道顶盖 公共建筑 大跨 L=1.5~2.0m, 30~40m, 95~200m 结构合理性 屋面做法和排水方式： 自防水：屋面坡度 1/3，则 f=1/6 油毡防水：屋面坡度<=1/4，f<=1/8 (沥青流淌) 4．拱身的截面形式与尺寸 受力合理 考虑 圆
C一实体一矩形截面, h=(1/30~1/40)L 拱身 工字型 钢结构——格构式一一高度=(1/30~1/60)L 实体式一—高度=(1/50~1/80)L 拱身一般为等截面 无铰拱 按内力力变化,变截面 (拱身)WB与拱结构结合时,可采用波形截面 折板形截面
R．C—实体—矩形截面， ，h=（1/30~1/40）L 拱身 工字型 钢结构—— 格构式——高度=（1/30~1/60）L ——实体式——高度=（1/50~1/80）L 拱身一般为等截面 无铰拱 按内力力变化，变截面 （拱身）WB 与拱结构结合时，可采用波形截面 折板形截面 b h