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拱形屋面的支座设计

拱形屋面的支座设计

拱形屋面被广泛用于工业厂房、仓储库房、体育场馆、集贸市场、车库机库等。它无梁无擦、空间高大开阔,可以随意分割组合,使用方便。此外,自重轻、弹性好、抗震性能优等特点使得拱形屋面逐渐成为建筑物中受欢迎的设计之一。

拱形屋面承压效果

拱形屋面还具有承压效果,拱所承受的荷载不同,其压力曲线的线形也不相同,一般按恒载下压力曲线确定;在活载作用下,拱内力可能产生弯矩,这时铰的设置就会影响拱内弯矩的分布状况。

拱的结构类型

与刚架相仿,只有地基良好或两侧拱肢处有稳定边跨结构时才采用无铰拱,这种拱很少用于房屋建筑。双铰拱应用较多,为适应软弱地基上支座沉降差及拱拉杆变形,采用静定结构的三铰拱。

拱的支座设计

拱以曲杆抗衡并传递外力给支座,故铰支座不仅承受竖向力,并有相当大的水平向外的拱脚推力,其合力就位于拱轴曲线在支座点的切线方向上。拱脚有推力是其主要力学特征之一,矢高f越小,推力越大。一次超静定的双铰拱,支座的垂直或水平位移均会引起内力变化,对支座在推力作用下无变位的要求就更严格。由此可见,为了使拱保持正常工作,要求让其支座能承受住推力而不位移,故拱脚推力的结构处理,是拱结构设计的中心问题。

因此,在拱形屋面的设计中,支座设计非常重要。铰式支座不仅承受竖向力,还有相当大的水平向外的拱脚推力,使得合力位于拱轴曲线在支座点的切线方向上。双铰拱应用较多,但其支座的垂直或水平位移均会影响内力分布。

因此,在支座设计时需考虑拱脚推力的结构处理。只有使支座能承受住推力而不发生位移,才能保证拱形屋面的正常工作。

总之,在拱形屋面的设计中,支座设计是非常重要的。它不仅要承受竖向力,还有相当大的水平向外的拱脚推力,而且支座的垂直或水平位移也会影响拱内力分布。因此,在设计及建造拱形屋面时,要关注支座的选型和设计。

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