一、网架结构的特点77

1、1）多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静）多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静 定结构，空间三维受力，属空间结构体系；定结构，空间三维受力，属空间结构体系； 2）二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的）二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的 抗震性能；抗震性能； 3）建筑造型灵活多样，节点连接简便（）建筑造型灵活多样，节点连接简便（24种），分种），分 析计算成熟，制造和安装定型化、标准化，节点用钢析计算成熟，制造和安装定型化、标准化，节点用钢 量大。便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺量大。便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺 寸的组合单元，节点和零件，在

2、工厂大量生产。组合寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。组合 单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长 或缩短，灵活性更大。或缩短，灵活性更大。 1、优点、优点 4）应用范围广。平板网架不仅可适用于中小跨度的工业、 民用建筑，更宜于覆盖大跨度的中间无支柱的公共建筑和 飞机库。 沈阳博展沈阳博展 中心室内中心室内 足球场：足球场： 144m204 m，正交正，正交正 放桁架放桁架 首都机场四机位机库首都机场四机位机库(1996)：（：（153+153）90m，四角锥网架，四角锥网架 厦门机场太古机库厦门机场太古机库(1999)：（：（155

3、+157）70m 2、存在问题 节点用钢量较大，加工制作费用仍较平面桁架高。 二、结构形式二、结构形式 1 1分类分类 （1）结构组成）结构组成: 双层网架双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆上弦杆、下弦杆、腹杆) 三层网架三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) ， 减小杆件长度，降低内力，增加高度，大跨减小杆件长度，降低内力，增加高度，大跨(L80) 组合网架组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆钢筋混凝土板代替上弦杆) 下 弦 层 腹 杆 层 上 弦 层 下腹杆层 中弦层 上腹杆层 上弦层上弦层 上腹杆层 下弦层 图2.2 三层网架 1 1分类分类 （2）支承方式）支承方

4、式 多跨，单跨多跨，单跨 四点支承，多点支承，四点支承，多点支承， 周边支承周边支承 1）柱帽设置在网架下弦平面下，就是在支点处向下 延伸一个网架高度； 2）柱帽设置在网架上弦平面之上，就是在支点处向 上延伸一个网架高度，形成局部加高网格区域； 3）柱帽布置在网架内，将上弦节点直接搁置于柱顶， 使柱帽呈伞形 。 三边支承和两边支承 混合支承 开口边 1 1分类分类 空间桁架体系空间桁架体系-由角由角 锥体系形成的空间桁锥体系形成的空间桁 架组成，杆件较小，架组成，杆件较小， 用钢经济，刚度也较用钢经济，刚度也较 大，可抽去分杆件，大，可抽去分杆件， 杆件更少。杆件更少。 （3）网格形式）网格形

5、式 平面桁架体系平面桁架体系-由平行弦桁架组成，杆件较多，刚度较由平行弦桁架组成，杆件较多，刚度较 大，适用于各种跨度大，适用于各种跨度 2 2交叉桁架体系交叉桁架体系 （1）结构组成）结构组成 平行弦桁架相互交叉组成；平行弦桁架相互交叉组成； 较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下弦杆等长；较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下弦杆等长； 斜腹杆与弦杆间的夹角宜取斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60； 桁架的节间长度即为网格尺寸。桁架的节间长度即为网格尺寸。 （2）两向正交正放网架）两向正交正放网架 两组平面桁架互相垂直，与边界平行两组平面桁架互相垂直，与边界平行 ，上下弦杆网格，上下弦杆网格

6、 尺寸相同，桁架长度相同，几何可变，应设支撑，正尺寸相同，桁架长度相同，几何可变，应设支撑，正 方形平面内力分布均匀方形平面内力分布均匀 2交叉桁架体系交叉桁架体系 由于上下弦杆组成的网格 为矩形，腹杆又在上下弦 平面内，属几何可变。一 般可在上下弦平面周边区 格范围内增设附加斜杆 （3）两向正交斜放网架）两向正交斜放网架 桁架垂直相交，弦杆与边界成桁架垂直相交，弦杆与边界成45，各榀桁架长度不同，各榀桁架长度不同， 刚度大，对角桁架支座受拉刚度大，对角桁架支座受拉 2交叉桁架体系交叉桁架体系 (a) 有角柱 (b )无角柱 （4）两向斜交斜放网架）两向斜交斜放网架 桁架斜向相交，构造复杂，受

7、力性能不好桁架斜向相交，构造复杂，受力性能不好 2交叉桁架体系交叉桁架体系 （5）三向网架）三向网架 三组桁架三组桁架60相交，受力均匀，相交，受力均匀， 节点交汇杆多（节点交汇杆多（13根），构造根），构造 复杂，大跨度，圆形，三角形复杂，大跨度，圆形，三角形 或多边形平面或多边形平面 （1）结构组成）结构组成 上下弦为正方形网格，相互错开半格，下弦网格节点对上下弦为正方形网格，相互错开半格，下弦网格节点对 准上弦正方形中心，上下弦网格节点用腹杆相连准上弦正方形中心，上下弦网格节点用腹杆相连 3四角锥体系四角锥体系 4根弦杆，4根腹杆组成 组成的基本单元为倒置四角锥 （2）正放四角锥网架）正

8、放四角锥网架 上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于 周边支承周边支承 3四角锥体系四角锥体系 （3）正放抽空四角锥网架）正放抽空四角锥网架 正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中 小跨度小跨度 3四角锥体系四角锥体系 （4）斜放四角锥网架）斜放四角锥网架 上弦斜放，与边界成上弦斜放，与边界成45，下弦正放，上弦短，下弦长，下弦正放，上弦短，下弦长， 节点交汇杆件少，用钢量省，加刚性边框节点交汇杆件少，用钢量省，加刚性边框 3四角四角锥锥体系体系 （5）星形四角锥网架）星形四角锥

9、网架 两个倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦杆，两个倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦杆， 上弦斜放，与边界成上弦斜放，与边界成45，下弦正放，上弦短，下弦长，下弦正放，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省，周边支承中小跨度，用钢量省，周边支承 3四角锥体系四角锥体系 （a） 平面图 (6)棋盘形四角锥网架棋盘形四角锥网架 上弦正放，下弦斜放，与边界成上弦正放，下弦斜放，与边界成45，上弦短，下弦长，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省中小跨度，用钢量省 3四角四角锥锥体系体系 (1)结构组成结构组成 上弦下弦为三角形网格，下弦节点对准上弦三角形中心上弦下弦为三角形网格，下弦节

10、点对准上弦三角形中心 4三角锥体系三角锥体系 (2)三角锥网架三角锥网架 上下弦杆等长，三角形，每个节点上下弦杆等长，三角形，每个节点9根杆，受力均匀，根杆，受力均匀， 刚度大，适合于多边形平面刚度大，适合于多边形平面 4三角锥体系三角锥体系 (3)抽空三角锥网架抽空三角锥网架 局部抽空，上弦三角形，下弦六边形，刚度小，中小跨局部抽空，上弦三角形，下弦六边形，刚度小，中小跨 度，省钢度，省钢 4三角锥体系三角锥体系 (4)蜂窝形三角锥网架蜂窝形三角锥网架 上弦三角形和六边形，下弦六边形，节点杆件交汇少，上弦三角形和六边形，下弦六边形，节点杆件交汇少， 刚度小，中小跨度刚度小，中小跨度 4三角锥

11、体系三角锥体系 1 1、考虑因素、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸，支承方式，荷载大小，建筑物的平面形状和尺寸，支承方式，荷载大小， 屋面构造，建筑要求，节点构造，制造和安装方法，材屋面构造，建筑要求，节点构造，制造和安装方法，材 料供应情况料供应情况 三、网架形式的选择三、网架形式的选择 从节点构造要求来说，焊接空心球节点可以适用于 各类网架；至于螺栓球节点，则要求网架相邻杆件 的内力不要相差太大。 2 2、选型原则、选型原则：参照：参照网架结构设计与施工规范网架结构设计与施工规范 四角锥，两向正交：四角锥，两向正交： 平面形状为矩形，周边支承边长比平面形状为矩形，周边支承边长比1.5的网架

12、的网架; 平面形状为矩形，周边支承边长比平面形状为矩形，周边支承边长比1.5的网架的网架; 平面形状为矩形，三边支承一边开口网架平面形状为矩形，三边支承一边开口网架; 平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架; 三、网架形式的选择三、网架形式的选择 三角锥，三向：三角锥，三向： 平面形状为圆形，正六边形及接近正六边形，周边支平面形状为圆形，正六边形及接近正六边形，周边支 承网架承网架; 多层建筑的楼层或多层建筑的楼层或L50m的屋盖，以及钢筋砼板代替的屋盖，以及钢筋砼板代替 上弦的组合网架；上弦的组合网架； 三、网架形式的选择三、网架形式的选择 网格尺寸网格

13、尺寸-直接影响网架的经济性，网格大，节直接影响网架的经济性，网格大，节 点少，但砼面板重量大；网格上加檩条可采用大网格，点少，但砼面板重量大；网格上加檩条可采用大网格， 但檩条长度宜但檩条长度宜6m; 确定因素确定因素-柱网尺寸，屋面材料，建筑和构造要柱网尺寸，屋面材料，建筑和构造要 求，施工条件等；求，施工条件等； 网格数网格数n的确定：的确定： 钢砼板屋面体系：钢砼板屋面体系：n=(2-4)+0.2L2（两向正交正放，（两向正交正放， 正放四角锥，正放抽空四角锥正放四角锥，正放抽空四角锥 )；n=(6-8)+0.08L2（两向（两向 正交斜放，棋盘形四角锥，斜放四角锥，星形四角锥正交斜放，

14、棋盘形四角锥，斜放四角锥，星形四角锥 ) 钢檩条屋面体系钢檩条屋面体系 n=(6-8)+0.07L2，其中，其中L2为网架短为网架短 向跨度。向跨度。 四、网架的整体构造四、网架的整体构造 1、网格尺寸网格尺寸 网架高度：影响刚度，上、下弦杆的内力和腹杆的经网架高度：影响刚度，上、下弦杆的内力和腹杆的经 济性；济性； 确定原则：一般使腹杆与弦杆的夹角为确定原则：一般使腹杆与弦杆的夹角为40-60； 高跨比：钢砼板屋面体系高跨比：钢砼板屋面体系 10-14, 钢檩条屋面体系钢檩条屋面体系 (13- 17)-0.03L2 2、网架高度、网架高度 一般情况下，网架刚度大，不需起拱；一般情况下，网架刚

15、度大，不需起拱； 当当L260m时，采用不大于时，采用不大于1/300的起拱度；的起拱度； 屋面排水坡度的做法：屋面排水坡度的做法：(一般取一般取1-4%) 上弦节点加小立柱找坡；上弦节点加小立柱找坡； 网架变高度；网架变高度； 整个网架起坡；整个网架起坡； 支承柱变高度；支承柱变高度； （a） （b） 3、屋面起拱和排水、屋面起拱和排水 2 L 2 L 网架结构的容许挠度不应超过下列数值： 用作屋盖为 /250 用作楼盖为 /300 为网架的短向跨度 4.网架结构的容许挠度 2 L 其中 2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaM

16、ePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s

17、&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w- z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H

18、9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x- A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6IdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#

19、s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x- A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5

20、G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkV

21、nYq$t*w-A1H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w- A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4

22、G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w- z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRj

23、UmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiT!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w- z1C4G7JbMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3

24、F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5H9KcNfRiUmXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E6H9KcOfRiUmXp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiT

25、lXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjZq$t*x- A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6I9LdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdOgSjVnYq!t*w-z1D4G8JbMeQhTkWoZr%u(x+B2

26、E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$tB2E5H9KcOfRiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w- A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRjUmXp!s&v)z0C4F7IaMdPgSkVnZq$t*x-A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlX

27、o#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMiTlXo#r%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYq!t&w-z1C4G7JbMePhTkWnZr$u(x+A2E5H8KcNfRiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w- z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+B2E5

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