门式刚架的结构特点

门式刚架的结构特点、种类与适用范围在本小节中我们要给大家介绍单层刚架结构体系的组成、优缺点及适用范围；单层刚架结构体系的合理布置原则及及受力特点。刚架:凡是梁、柱之间为刚性连接的结构，统称为刚架。单层刚架也称为门式刚架。门式刚架外形有水平横梁式和折线横梁式两种，它的选择主要服从建筑排水和建筑造型的考虑。单层刚架为梁柱合一的结构，其内力小于排架结构，梁柱截面高度小，造型轻巧，内部净空较大，故被广泛应用于中小型厂房、体育馆、礼堂、食堂等中小跨度的建筑中。一、门式刚架的结构特点、种类与适用范围刚架结构的受力优于排架结构，因刚架梁柱节点处为刚接，在竖向荷载作用下，由于柱对梁的约束作用而减小了梁跨中的弯矩和挠度。在水平荷载作用下，由于梁对柱的约束作用减少了柱内的弯矩和侧向变位，如图1-13所示。因此，刚架结构的承载力和刚度都大于排架结构，故门式刚架能够适用于较大的跨度。图1－13刚性连接与铰接的弯矩比较a)排架结构b）无铰刚架c)两铰刚架d）三铰刚架门式刚架的结构计算简图，按构件的布置和支座约束条件可分成三种:（1）无铰刚架（2）两铰刚架（3）三铰刚架（1）钢筋混凝土无铰刚架（图1-13b）无铰刚架和排架相比，当跨度和荷载相同，且跨度不大于18m时，刚架比排架结构轻巧，可节省钢材约10％，混凝土约20％。无铰刚架和两铰刚架、三铰刚架相比，前者基础承受弯矩较大，因此基础大、耗料多，不够经济；此外，由于这种刚架属于超静定结构，和三铰刚架相比，对地基的不均匀沉降和温度变化引起的内力变化较大。所以地基条件较差时，必须考虑其影响。（2）钢筋混凝土两铰刚架（图1-13c）两铰刚架也是超静定结构，对地基不均匀沉降引起的结构内力也必须考虑，但两铰刚架基础材料用量较少和三铰刚架相比，其结构刚度较大，所以适用跨度较大。（3）钢筋混凝土三铰刚架（图1-13d）三铰刚架为静定结构。当基础有不均匀沉降时，对结构不引起附加内力。但是当跨度较大时，半榀三铰刚架的悬臂太长，吊装内力较大，而且三铰刚架的刚度也较差，所以它适用于跨度较小及地基较差的情况。由于门式刚架的杆件较少，制作方便，而且结构内部空间较大，便于利用，所以它广泛用于工业厂房和体育馆、礼堂、食堂等建筑。钢筋混凝土门式刚架的跨度可达40m左右，最适宜是18m左右。由于门式刚架刚度较差，受荷后产生挠度，故用于工业厂房时，吊车起重量不宜超过10t。