1A411043 大跨度房屋结构的主要类型与受力特点
   一般认为，大跨度房屋结构是指24m以上的跨度。能做到24m以上跨度的结构有桁架、网架、刚架、拱、悬索和薄壁空间结构等。
   (1)大跨度屋架
   大跨度的屋架多采用钢桁架或预应力混凝土桁架。
   1)屋架的受力特点：
   屋架是由杆件组成的构件体系，其节点一般假定为铰接点。当荷载只作用在节点上时，所有杆件均只有轴向力，其材料强度可以得到充分利用，这就是屋架结构的优点，因此它在较大跨度的建筑中得到应用。
   2)屋架的形式、基本尺寸：
   大跨度屋架的形式有抛物线形、梯形等。抛物线形一般为预应力混凝土屋架。梯形屋架多为钢结构。
   屋架的跨中高度通常称为矢高。
   3)屋架的制作、运输与安装：
   屋架就其整体结构讲是受弯构件，平面结构。屋架的平面外刚度非常弱。在制作、运输和安装过程中，要特别注意避免平面外的弯曲，大跨度屋架吊装必须进行吊装验算。屋架的安装起吊有单机吊装和双机抬吊两种方法。
   (2)平板网架结构
   1)网架的特点与适用范围：
   网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。平板网架采用较多，其优点如下：
   ①三维空间受力体系。杆件主要承受轴向力，受力合理，节省材料。
   ②整体性好，刚度大，稳定，抗震性能好，可悬挂吊车；
   ③杆件类型较少，比较统一，适于工业化生产；
   ④尤其适用于大跨结构，体育馆、展览馆等大型建筑广泛采用。
   2)结构形式：
   平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。
   交叉桁架体系是由上下弦平行的平面桁架，相交叉联成一体的空间结构。
   角锥体系网架是由三角锥、四角锥或六角锥单元分别组成的空间网架结构。它比交叉桁架体系网架刚度大，受力性能更好，而且可以在工厂生产出标准角锥单元体，便于现场安装。如四角锥网架。
   3)平板网架的受力特点：
   网架的高度(即厚度)直接影响网架的刚度和杆件内力。网架的高度主要取决于跨度。网格尺寸应与网架高度配合决定。
   4)网架的杆件形式与节点：
   杆件形式有钢管和角钢两种。钢管比角钢受力合理，材料节省35％，大跨度网架多用钢管。
5)网架结构的制作与安装：
   网架制作要求精度高。否则会产生附加内力使部分构件受力过大。
   网架结构的安装方法可分为高空拼装和整体安装两类。
   (3)单层刚架结构
   1)单层刚架的受力特点与适用范围：
   单层刚架一般是由直线形杆件，梁与柱刚性连接而成的结构。其受力特点是：在竖向荷载作用下柱对梁的约束减少了梁的跨中弯矩；在水平力的作用下，梁对柱约束减少了柱内弯矩。梁与柱由于刚性连接，因而刚度提高。
   门式刚架可分为无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架三种。无铰刚架，柱底弯矩大，是超静定结构，结构刚度大。当地基发生不均匀沉降时，结构会产生附加内力。三铰刚架是静定结构。当基础有不均匀沉降时，结构不会产生附加内力。两铰刚架也是超静定结构。
   2)单层刚架的截面形式及节点构造：
   刚架的截面形式和大小，随内力大小相应变化是合理的。在梁柱相交处截面加大，铰接点附近截面减少。这样可达到节约材料的目的。
   (4)拱式结构
   1)拱的受力特点与适用范围：
   拱是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力。
   拱式结构的主要内力为压力，可利用抗压性能良好的混凝土建造大跨度的拱式结构。
   由于拱式结构受力合理，在建筑和桥梁中被广泛应用。它适用于体育馆、展览馆等建筑中。
   2)拱的类型：
   按照结构的组成和支承方式，拱可分为三铰拱、两铰拱和无铰拱，见图lA411043-6。工程中，后两种拱采用较多。拱是一种有推力的结构，拱脚必须能够可靠地传承水平推力。解决这个问题非常重要，通常可采用下列措施：
   ①推力由拉杆承受；
   ②推力由两侧框架承受。

   (5)悬索结构
   悬索结构，是比较理想的大跨度结构形式之一，在桥梁中被广泛应用。悬索结构的主要承重构件是受拉的钢索，钢索是用高强度钢绞线或钢丝绳制成。
   1)悬索结构的受力特点：
   悬索结构包括三部分：索网、边缘构件和下部支承结构。
   边梁是索的不动铰支座，跨度为索上荷载为索非常柔软，其抗弯刚度忽略不计。索的形状随荷载性质而变。索是中心受拉构件，既无弯矩也无剪力。水平反力为H，方向是向外的。
   索的拉力取决于跨中的垂度y，垂度越小拉力越大。索的垂度一般为跨度的1／30。索的合理轴线形状随荷载的作用方式而变化。
   2)悬索的类型及实例：
   悬索结构可分为单曲面与双曲面两类。单曲拉索体系构造简单，屋面稳定性差。双曲拉索体系，它由承重索和稳定索组成。支承结构可以有很多种，如框架、拱等。
   (6)薄壁空间结构
   薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。它的受力比较合理，材料强度能得到充分利用。薄壳常用于大跨度的屋盖结构，如展览馆、俱乐部、飞机库等。
   薄壳结构多采用现浇钢筋混凝土，费模板、费工时。
   薄壁空间结构的曲面形式很多。这里讲两种，筒壳和双曲壳。
   筒壳一般由壳板、边梁和横隔三部分组成。筒壳的空间工作是由这三部分结构协同完成的。它的跨度在30m以内是有利的。当跨度再大时，宜采用双曲薄壳。
   双曲壳特别适用于大空间大跨度的建筑。双曲壳又分圆顶壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳。
   双曲扁壳是双曲抛物面的一种形式，它由壳板和竖直的边缘构件(横隔构件)组成。因为扁壳的矢高比底面尺寸小得多，大约为1／5，所以叫扁壳。

例题：薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受（）。它的受力比较合理，材料强度能得到充分利用。
A、拉力
B、压力
C、弯矩
D、剪力
答案：B
分析：薄壁空间结构，也称壳体结构。它的厚度比其他尺寸(如跨度)小得多，所以称薄壁。它属于空间受力结构，主要承受曲面内的轴向压力，弯矩很小。它的受力比较合理，材料强度能得到充分利用。