土木毕业设计开题报告资料

1、题 目： 海口市某游泳馆设计学院：土建学院专业：土木工程 学生姓名:* 学号： *文献综述:摘要2010年1月4日，随着海南国际旅游岛上升为国家战略，海南省迎来了新的发展机遇与挑战。 国内热钱纷纷涌入海南，令这片美丽的土地充满了生机，房地产、旅游产业、现代农业、基础设施 等建设项目不断开工，海南岛一片欣欣向荣的景象，国际旅游岛的繁荣指日可待。在建设国际旅游 岛的同时，由于大多数工程项目都要依赖钢结构，海南市场对于钢结构的需求越来越大，在未来几 年将愈加明显。在这样的大环境下，本游泳馆设计主体结构采用钢结构，主要供游泳体育锻炼和竞 技活动，为活跃群众业余生活而建。关键词体育馆；空间钢结构；网架；

2、网壳;钢结构的应用在我国已经有悠久的历史了。新中国成立后，钢结构建筑发展大体可分为三个阶 段：一是初盛时期（50年代60年代初），二是低潮时期（60年代中后期70年代），三是发展 时期（80年代至今）。我国80年代沿海地区引进轻钢建筑，国内各种钢结构的厂房、奥运会的一 大批钢结构体育馆的建设，以及多栋高层钢结构建筑的建成是中国钢结构发展的第一次高潮。随着我国国名经济的不断发展和国际合作的逐步深入，结构形式的多样性几复杂性向传统的设 计模式、施工过程提出了新的要求，随即应运而生的钢结构专业化产业的发展也迅猛发展，其中空 间网格结构近些年在体育场馆建设方面的应用尤为广泛，例如国家游泳中心“水立方”

3、（异型空间结构）、国家体育场中2008年29届奥运出题体育场的主火炬（特殊结构）以及北大乒乓球比赛馆（不 规则空间圆管桁架结构）等工程。本文将对网架（网壳）结构做出详细的介绍与分析，通过对文献的参考与学习，顺利完成海口某体育馆的设计。正文一、钢结构在我国的发展前景随着人类文化生活不断提高，对高层、大跨度建筑的要求也就越来越高，钢结构建筑以其自身的优越性，在我国的工程建设中所占的份额必将越来越大，应用范围也越来越广泛。随着国家扩大内需的政策、西部大开发战略的实施和城市化进程的加快，这些都将为国内的钢结构建筑提供广阔的市场空间和发展机遇，只要加强领导，合理规划，积极组织，政府、行业、企业共同努力

4、，产、学、研紧密结合写作，全面提高行业素质和科技水平，我国的钢结构建筑市场的发展空间必将会更加巨大，前景将非常广阔。随着钢结构产业技术瓶颈的不断突破和节能减排工作的深入推进，钢结构产业市场前景十分广阔。目前具有市场准入条件的钢结构企业在1200家以上，年产值约 550亿元至650亿元。到2015年，建筑钢结构用钢量预计达到钢材总产量的6%。我国钢结构产业发展前景广阔钢结构住宅自重轻、强度高、抗震性能好，并具有节能省地、可循环利用，建造和拆除时对环境污染较少等特点， 被专家誉为21世纪的“绿色建筑”。2005年，宝钢在公司范围内成立了由生产、研发、销售、战 略规划等多领域的高级专业人才组成的专项

5、组，遵循技术集成的项目主线，与国内外多家高校、科 研院所、企业建立广泛合作，针对钢结构住宅结构、维护、绿色节能等技术问题进行深入的研究。目前，宝钢与北京赛博思公司合作开发的钢结构住宅已经在上海、武汉等地推向市场。经过多年的 发展，我国已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。首先，与钢结构配套的新型建材得 到了迅速发展。其次，有关钢结构的规范规程不断完善，为设计提供了依据。第三，专业钢结构设 计人才队伍已经形成，专业素质在实践中不断提高。二、钢结构的特点2.1钢结构的特点 钢结构强度高，自重轻 钢结构材质均匀，可靠性高 钢结构制造的工业化程度较高 钢结构塑性韧性、抗震性能好 钢结构可以准确

6、快速地装配 钢结构室内空间大 钢结构可回收，建筑造型美观 耐火性和耐腐蚀性差 某些条件下，发生脆性断裂22钢结构的优点钢结构与其它建设相比，在使用中、设计、施工及综合经济方面都具有优势，造价低，可随时 移动。 钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率。 节能效果好，保温性能好，抗震度好。 将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。 建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，可以大大减少基础造价。 施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一。 环保效果

7、好。钢结构住宅所用的材料大部分可循环利用。 以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，满足用户的不同需求。 符合住宅产业化和可持续发展的要求。2.3钢结构工程中质量问题的缺点 复杂性主要表现在引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样，从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。 严重性主要表现在：影响施工顺利进行，造成工期延误，成本增加，严重的，建筑物倒塌，造成人身伤亡，财产受损，引起不良的社会影响。 可变性钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化，质量缺陷逐渐体 现。 频发性由于我国现代建筑都是以混凝土结构为

8、主，从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制 作和施工技术相对比较生疏，以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法，导致 施工过程中的事故时常发生。三、网架结构的形式及种类3.1.1 基本单元网架结构可以看作是平面桁架的横向拓展、也可以看作是平板的格构化。网架结构的起源，据 说是仿照金刚钻石原子晶格的空间点阵排布，因而是一种仿生的空间结构，具有很高强度和很大的 跨越能力。网架结构是由许多规则的几何体组合而成，这些几何体就是网架结构的基本单元。常用的有： 三角锥、四角锥、三棱体、正方棱柱体，此外还有：六角锥、八面体、十面体等。图3-1网架结构的基本单元网架在任何外力作用下都必须是

9、几何不变体系。因此，应该对网架进行机动分析。3.1.2网架几何不变的必要条件网架是一个铰接的空间结构，其任意一个节点有三个自由度。对于一个具有J个节点，m个杆件的网架，支撑于具有 r根约束链杆的支座上时，其几何不变的必要条件是：M+r-3J 0 或 m3J-r如果将网架作为刚体考虑，则最少的支座约束链杆数为6,故r6。由此可知，当3J-r时，为超静定结构的必要条件；当m= 3J-r时，为静定结构的必要条件；当w 3J-r时，为几何可变体系。3.1.3网架几何不变的充分条件分析网架结构几何不变的充分条件时，应先对组成网架的基本单元进行分析，进而对网架的整 体作出评价。三角形是几何不变的。如果网架

10、基本单元的外表面是由三角形所组成，则此基本单元也将是几何不变的。在对组成网架的基本单元进行分析时，一般有以下两种类型和两种分析方法。1）两种类型：自约结构体系自身就为几何不变体系；它约结构体系需要加设支承链杆，才能成为几何不变体系。2）两种分析方法： 以一个几何不变的单元为基础，通过三根不共面的杆件交出一个新节点所构成的网架也为几何不变；如此延伸。 列出考虑了边界约束条件的结构总刚度矩阵K, 如果|K|工0, K为非奇异矩阵，网架位移和杆力有唯一解，网架为几何不变体系；如果|K| = 0, K为奇异矩阵，网架位移和杆力没有唯一解，网架为几何可变体系。3.2.1网架结构的形式在对网架结构分类时，

11、采取不同的分类方法，可以划分出不同类型的网架结构型式。1 按结构组成分1）双层网架具有上下两层弦杆，是最常用的网架结构形式。2）三层网架具有上中下三层弦杆，强度和刚度都比双层网架提高很大。在实际应用时，如果跨度I 50m,酌情考虑；当跨度I 80m时，应当优先考虑。3）组合网架根据不同材料各自的物理力学性质， 使用不同的材料组 成网架的基本单元，继而形成网架结构。 一般是利用钢筋混凝土板良好的 受压性能替代上弦杆。 这种网架结构型式的刚度大， 适宜于建造活 动荷载 较大的大跨度楼层结构。2.按支承情况分类1）周边支承网架 周边支承网架是目前采用较多的一种形式，所有边界节点都搁置在柱或梁上，传力

12、直接，网架受力均匀（如图3-2）。当网架周边支承于柱顶时，网格宽度可与柱距一致；当网架支承于圈梁时，网格的划分比较灵活，可不受柱距影响。2）点支承网架一般有四点支承和多点支承两种情形，由于支承点处集中受力较大,中杆件的内力和挠度宜在周边设置悬挑，以减小网架跨（如图3-3）。3-3点支承网架3）周边与点相结合支承的网架护结构和抗风柱时，可采用点支承与周边在点支承网架中，当周边没有围支承相结合的形式。这种支承方法适用于工业厂房和展览厅等公共建筑（如图3-4 ）。图3-4周边与点相结合支承4）三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架建筑功能的要求，在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于 需要

13、在一边或两对边上开口，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一 边或两对边为自由边（如图 3 5）。自由边的存在对网架的受力是不利的，3为此应对自由边作出特殊处理。一级可在自由边附近增加网架层数或在自由边加设托梁或托架。对中、小型网架，亦可采 用增加网架高度或局部加大杆件截面的办法予以加强。图3-5三边支承一边开口或两边支承两边开口5）悬挑网架为满足一些特的需要，有时候网架结构的支承形式为一边支承、三边自由。为使玩网架结构的 受力合理，也必须在另一方向设置悬挑，以平衡下部支承结构的受力，使之趋于合理，比如体育场 看台罩棚。3 按照跨度分类网架结构按照跨度分类时，我们把跨度L 30m的网架称之为小

14、跨度网架；跨度 30mL 60m为大跨度网架。此外，随着网架跨度的不断增大，出现了特大跨度和超大跨度的说法，但目前还没有严格的定义。一般地，当 L90m或120m时称为特大跨度；当 L150m或180m时为超度跨度。4.按网格形式分类这是网架结构分类中最普遍采用的一种分类方式，根据网架结构设计与施工规程JGJ7-91的规定，我们目前经常采用的网架结构分为四个体系十三种网架结构型式。1）交叉平面桁架体系这个体系的网架结构是由一些相互交叉的平面桁架组成，一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压，斜腹杆与弦杆之间夹角宜在4060o之间。该体系的网架有以下四种：两向正交正放网架两向正交正放网架是由两组平面桁架互成

15、90o交叉而成，弦杆与边界平行或垂直。上、下弦网格尺寸相同，同一方向的各平面桁架长度一致，制作、安装较为简便（图3- 6）。由于上、下弦为方形网格，属于几何可变体系，应适当设置上下弦水平支撑，以保证结构的几何不变性，有效地传递水 平荷载。图3-6两向正交正放网架11J4L- J1r iv+-1r nI两向正交正放网架适用于建筑平面为正方形或接近正方形，且跨度较小的情况。上海黄浦区体育馆(45 X 45m)和保定体育馆(55.34 X 68.42m)采用了这种网架结构型式。两向正交斜放网架两向正交斜放网架由两组平面桁架互成90o交叉而成，弦杆与边界成450角。边界可靠时，为几何不变体系(图3-

16、7)。各榀桁架长度不同，靠角部的短桁架刚度较大对与其垂直的长桁架有弹性支撑作用，可以使长桁架中部的正弯矩减小，因而比正交正放网架经济。不过由于长桁架两端有 负弯矩，四角支座将产生较大拉力。角部拉力应由两个支座负担。两向正交斜放网架适用于建筑平 面为正方形或长方形情况。首都体育馆(99X 112.2m)和山东体育馆(62.7X 74.1m)采用了这种网架结构型式。图3-7两向正交斜放网架 两向斜交斜放网架两向斜交斜放网架由两组平面桁架斜向相交而成，弦杆与边界成一斜格布置、构造、计算分析和制作安装上都比较复杂，而且受力性能也比较差，除了特殊情况外，一般不宜使用。图3-8两向斜交斜放网架 三向网架由

17、三组互成60o交角的平面桁架相交而成（图3-9）。这类网架受力均匀，空间刚度大。但也存在一定的不足，即在构造上汇交于一个节点的杆件数量多，最多可达13根，节点构造比较复杂，宜采用圆钢管杆件及球节点。适用于大跨度（L 60m）,而且建筑平面为三角形、六边形、多边形和圆形等平面形状比较规 则的情况。上海体育馆（D=110m圆形）和江苏体育馆（76.8X 88.681m八边形）较早地采用了这种网架结 构型式。图3-9三向网架2）四角锥体系四角锥体系网架的上、下弦均呈正方形（或接近正方形的矩形）网格，相互错开半格，使下弦 网格的角点对准上弦网格的形心，再在上下弦节点间用腹杆连接起来，即形成四角锥体系网

18、架。四 角锥体系网架有五种形式，分列如下： 放四角锥网架锥网架由倒置的四角锥体组成，锥底的四边为网架的上弦杆，锥棱为腹杆，各锥顶相连即为下 弦杆。它的弦杆均与边界正交，故称为正放四角锥网架（图3- 10）。这类网架杆件受力均匀，空间刚度比其它类的四角锥网架及两向网架好。屋面板规格单一，便于起 拱，屋面排水也较容易处理。但杆件数量较多，用钢量略高。正放四角锥网架适用于建筑平面接近正方形的周边支承情况，也适用于屋面荷载较大、大柱距 点支承及设有悬挂吊车的工业厂房情况。较为典型的工程实例如上海静安区体育馆（40X40m）和杭州歌剧院（31 .5X 36m）。图3- 10正放四角锥网架AAAAAAA

19、正放抽空四角锥网架正放抽空四角锥网架是在正放四角锥网架的基础上，除周边网格不动外，适当抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆，使下弦网格尺寸扩大一倍（图3- 11）。其杆件数目较少，降低了用钢量，抽空部分可作采光天窗，下弦内力较正放四角锥约放大一倍，内力均匀性、刚度有所下降，但仍能 满足工程要求。正放抽空四角锥网架适用于屋面荷载较轻的中、小跨度网架。石家庄铁路枢纽南站货棚（132 X 132m，柱网24X 24m，多点支承）和唐山齿轮厂联合厂房 （84X 156.9m，柱网12X 12m，周边支承与多点支承相结合）是采用这种网架型式较早的典型实例。打r1J%才丿/r1 yV耳/fZf VV丿、A*

20、 X A r * p1AAAAAAA-图3- 11正放抽空四角锥网架 斜放四角锥网架斜放四角锥网架的上弦杆与边界成450角，下弦正放，腹杆与下弦在同一垂直平面内（图3- 12 ）。上弦杆长度约为下弦杆长度的0.707倍。在周边支承情况下，一般为上弦受压，下弦受拉。节点处汇交的杆件较少（上弦节点6根，下弦节点8根），用钢量较省。但因上弦网格斜放，屋面板种类较多，屋面排水坡的形成也较困难。当平面长宽比为12.25之间时，长跨跨中下弦内力大于短跨跨中的下弦内力；当平面长宽比大于2.5之间时，长跨跨中下弦内力小于短跨跨中的下弦内力。当平面长宽比为11.5之间时，上弦杆的最大内力不在跨中，而是在网架1/

21、4平面的中部。这些内力分布规律不同于普通简支平板的规律。斜放四角锥网架当采用周边支承、且周边无刚性联系时，会出现四角锥体绕z轴旋转的不稳定情况。因此，必须在网架周边布置刚性边梁。当为点支承时，可在周边布置封闭的边桁架。适用于 中、小跨度周边支承，或周边支承与点支承相结合的方形或矩形平面情况。上海体育馆练习馆（35X 35m，周边支承）和北京某机库（48X 54m，三边支承，开口）采用了 这种网架结构型式。图3- 12斜放四角锥网架/ 星形四角锥网架这种网架的单元体形似星体，星体单元由两个倒置的三角形小桁架相互交叉而成（图3- 13）。两个小桁架底边构成网架上弦，它们与边界成45 o角。在两个小

22、桁架交汇处设有竖杆，各单元顶点相连即为下弦杆。因此，它的上弦为正交斜放，下弦为正交正放，斜腹杆与上弦杆在同一竖直平面 内。上弦杆比下弦杆短，受力合理。但在角部的上弦杆可能受拉。该处支座可能出现拉力。网架的 受力情况接近交叉梁系，刚度稍差于正放四角锥网架。星形四角锥网架适用于中、小跨度周边支承的网架。杭州起重机械厂食堂（28X 36m）和中国计量学院风雨操场（27X 36m）采用了这种网架结构型式。图3- 13星形四角锥网架 棋盘形四角锥网架棋盘形四角锥网架是在斜放四角锥网架的基础上，将整个网架水平旋转450角，并加设平行于边界的周边下弦（图 3- 14）;也具有短压杆、长拉杆的特点，受力合理；

23、由于周边满锥，它的空间 作用得到保证，受力均匀。棋盘形四角锥网架的杆件较少，屋面板规格单一，用钢指标良好。适用 于小跨度周边支承的网架。大同云岗矿井食堂（28 X 18m）采用了这种网架结构型式。AAAAAAA图3 14棋盘形四角锥网架3）三角锥体系这类网架的基本单元是一倒置的三角锥体。锥底的正三角形的三边为网架的上弦杆，其棱为网 架的腹杆。随着三角锥单元体布置的不同，上下弦网格可为正三角形或六边形，从而构成不同的三 角锥网架。三角锥网架三角锥网架上下弦平面均为三角形网格，下弦三角形网格的顶点对着上弦三角形网格的形心（图3 15）。三角锥网架受力均匀，整体抗扭、抗弯刚度好；节点构造复杂，上下弦

24、节点交汇杆件数均为9根。适用于建筑平面为三角形、六边形和圆形的情况。上海徐汇区工人俱乐部剧场（六边形，外接圆直径24m）采用了这种网架结构型式。图3 15三角锥网架AAAAAA 抽空三角锥网架抽空三角锥网架是在三角锥网架的基础上，抽去部分三角锥单元的腹杆和下弦而形成的。当下弦由三角形和六边形网格组成时，称为抽空三角锥网架I型 （图3 16a）;当下弦全为六边形网格时,称为抽空三角锥网架n型（图3 16b）。这种网架减少了杆件数量，用钢量省，但空间刚度也较三角锥网架小。上弦网格较密，便于铺设屋面板，下弦网格较疏，以节省钢材。抽空三角锥网架适用于荷载较小、跨度较小的三角形、六边形和圆形平面的建筑。

25、天津塘沽车站候车室（D=47.18m，周边支承）较早采用了这种网架结构型式。AAAAAAAAA/WWWWV图3- 16a抽空三角锥网架I型3- 16b）抽空三角锥网架U型 蜂窝形三角锥网架蜂窝形三角锥网架由一系列的三角锥组成。上弦平面为正三角形和正六边形网格，下弦平面为正六边形网格，腹杆与下弦杆在同一垂直平面内（图3- 17）。上弦杆短、下弦杆长，受力合理，每个节点只汇交6根杆件。是常用网架中杆件数和节点数最少的一种。但是，上弦平面的六边形网格 增加了屋面板布置与屋面找坡的困难。蜂窝形三角锥网架适用于中、小跨度周边支承的情况，可用于六边形、圆形或矩形平面。天津石化住宅区影剧院（44.4X 8.

26、45m）和开滦林西矿会议室（14.4 X 20.79m）较早采用了这 种网架结构型式。4）折线形网架折板网架俗称折板网架，由正放四角锥网架演变而来的，也可以看作是折板结构的格构化。当 建筑平面长宽比大于 2时，正放四角锥网架单向传力的特点就很明显，此时，网架长跨方向弦杆的 内力很小，从强度角度考虑可将长向弦杆（除周边网格外）取消，就得到沿短向支承的折线形网架。图3 - 17蜂窝形三角锥网架折线形网架适用于狭长矩形平面的建筑。图3 - 18折板网架AAAAAAA折线形网架内力分析比较简单，无论多长的网架沿长度方向仅需计算57个节间。山西大同矿务局机电修配厂下料车间（21 x 78m）和石家庄体委

27、水上游乐中心（30X 120m）采用了这种网架结构型式。5）其它型式的网架上述13种网架的基本型式均已列入网架结构设计与施工规程JGJ7-91。此外，还有其它一些其它形式的网架，现分述如下。 六角锥网架和六边棱柱体网架六角锥网架是由六角锥单元和连接锥顶的杆件组成（图3 19）。六角锥单元可以正放，也可以倒置。网架的上下弦网格呈三角形或六边形。由于节点汇交杆件较多，构造复杂，应用较少。六边 棱柱体网架是指其网格以六边形为基本形式而构成的网架（图3-20）,随着腹杆布置不同也可以构成多种形式。广4000图3- 19六角锥网架图3-20六边棱柱体网架 蛛网式网架蛛网式网架由辐射桁架、环向桁架以及支撑

28、系统所组成（图3-21 ）。辐射桁架是经圆心呈放射状布置的竖向平面桁架，一般沿圆周等分布置，它是网架的主要受力 构件；环向桁架是在辐射桁架间呈环向布置的竖向平面桁架，其受力由圆心向外逐渐减小，因此布 置较密；支撑系统是为减小环向桁架弦杆计算长度而设于上下弦平面内的斜撑杆件。这种网架空间 刚度大，稳定性及抗震性能良好，起拱方便，易于找坡排水。但是由于杆件较多，且长度变化大， 节点构造与施工制作较复杂。主要适用于圆形平面。天津市地铁西南角售票厅（D=15m ）采用了这种网架结构型式。Z7777J个丿I 2牛1-3B.I图3-21蛛网式网架 板架体系在四角锥或三角锥网架的角锥单元中，如果以钢筋混凝土

29、带肋板来替代原有的上弦杆和覆盖的屋面板，并使之与钢腹杆相连，就形成了如图3- 22所示的四角锥板架单元或三角锥板架单元。将这些单元组装，并在 各锥顶间连以下弦杆，就构成了这种由板架（杆）组合而成的结构体系。这种体系既保持了网架结构的许多优点，又改善了上弦的受力状况，并使屋面的围护结构与承重结构结合，因而受力性能好，承载能力高，有较好的经济效果。 由于在板架体系中采用了钢筋混凝土与钢两种材料，因此在计算理论、节点构造、单元体的制作与体系的组装等方面都提出了许多新的问题。我 国正结合工程实践对此进行研究，以期使这种合理的结构体系更为完善。板架体系适用于建筑平面为正方形或矩形的周边支承网架，也可应用

30、于楼盖结构。 表皮受力体系表皮受力体系也称应力蒙皮结构，或锥形屋顶结构（图3- 23）。它与角锥网架结构的主要差别在于锥体单元的构成。表皮受力体系的锥体单元是由薄铝板、胶合板或塑料板等材料沿棱封闭而成，而一般角锥网架中的 锥体单元则是由沿锥底、锥棱设置的杆件所形成。 如将这些由薄板组成的锥体适当组合，并在锥顶之间连以弦杆即构成这种表皮受力体系。锥体可为三角锥、四角锥、六角银或 圆锥。它们可以正放，也可倒置。当锥体正放时，锥顶向上，锥体表面兼有受力与覆盖功能，锥底 可以开放不作封闭。当锥体倒置时，锥顶向下，锥底上设置屋面板可以增加结构的刚度。这种体系 适用于餐厅、会议室、车站、门厅等小跨度的屋盖

31、。国外对这种体系进行过试验研究，并有些工程实践。四、网架结构的选型网架结构的形式很多，如何结合工程的具体条件选择适当的网架型式，对网架结构的技术经济 指标、制作安装质量以及施工进度等均有直接影响。影响网架选型的因素也是多方面的，如工程的 平面形状和尺寸、网架的支承方式、荷载大小、屋面构造和材料、建筑构造与要求、制作安装方法以及材料供应等。因此，网架结构的选型必须根据经济合理、安全实用的原则，结合实际情况进行 综合分析比较而确定。在给定支承方式的情况下，对于一定平面形状和尺寸的网架，从用钢量指标或结构造价最优的 条件出发，表41列出了各类网架的较为合适的应用范围，可供选型时参考。表4 1网架结构

32、选型支承方式平面形状选用网架周 边 支 撑矩形长宽比 1.0中小跨度棋盘形四角锥网架 斜放四角锥网架 星形四角锥网架 正放抽空四角锥网架 两向正交正放网架 两向正交斜放网架 蜂窝形三角锥网架大跨度两向正交正放网架 两向正交斜放网架 正放四角锥网架 斜放四角锥网架长宽比=11.5两向正交斜放网架正放抽空四角锥网架长宽比 1.5两向正交正放网架正放四角锥网架正放抽空四角锥网架折板形网架四点支承多点支承圆形多边形（六边形，八边形）中小跨度抽空三角锥网架蜂窝形三角锥网架大跨度三向网架三角锥网架周边支 承与点支 承相结合矩形正放四角锥网架正放抽空四角锥网架两向正交正放网架斜放四角锥网架正交正放类网架两向

33、正交斜放类网架对于周边支承的网架，当平面形状为正方形或接近正方形，由于斜放四角锥、星形四角锥、棋盘形四角锥三种网架结构上弦杆较下弦杆为短，杆件受力合理，节点汇交杆件较少，且在冋样跨度 的条件下节点和杆件总数也比较少，用钢量指标较低；因此，在中小跨度时应优先考虑选用。正放 抽空四角锥网架，蜂窝形三角锥网架也具有类似的优点，因此在中、小跨度，荷载较轻时亦可选用。当跨度较大时，容许挠度将起主要控制作用，宜选用刚度较大的交叉桁架体系或满锥形式的网架。在网架选型时，从屋面构造情况来看，正放类型的网架屋面板规格整齐单一；而斜放类型的网架屋面板规格却有两、三种。斜放四角锥的上弦网格较小，屋面板的规格也小；而

34、正放四角锥的上弦网格相对较大，屋面 板的规格也大。从网架制作来说，交叉平面桁架体系较角锥体系简便，正交比斜交方便，两向比三向简单。而对安装来说，特别是采用分条或分块吊装方法施工时，选用正放类网架比斜放类的网架有利。因为斜放类网架在分条或分 块后，可能因刚度不足或几何可变而要增设临时杆件予以加强。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；而焊接 钢板节点则以选用两向正交类的网架为宜；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。总之，在网架选型时，须综合考虑上述情况，合理地确定网架的形式。五、设计中常见的问题5.1网架（网壳）结构设计中支座参数选定由于现行网架结构设计与施工

35、规程JGJ7- 91）没有规定必须把网架和下部结构连成一体整体分析计算，国内多数网架专用程序都是把网架和下部结构分开来计算，这显然是不妥的。约束条件的不同，使得杆件的内力也不同，从而导致了用钢量的不同，采用固定计算出的网架用钢量最少，弹性次之，自由边界最大。但在当前市场经济条件下，由于网架的优化设计往往是以经济指标（用钢量）作为目标函数的，再加上从事网架设计人员多数专门仅仅设计网架。因此网架和下部结构分开来计算 时，通常假定网架支座刚度为无穷大 ，所有支座刚度相同（类似于结构力学中简支板的支座假定），算出支座反力后再由其他设计者加到下部结构上。下部结构可能是柱，也可能是梁，也可能是其他结构形式

36、，不仅刚度是有限的，而且具体工程刚度差异可能很大。在这种假定条件下，算出来的网架内力和支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为实际刚度且上、下部结构共同工作的力学模型所计 算出来的结果肯定是不相同的，因为超静定的网架结构的内力和反力分配与结构刚度分配有关。计算分析表明，网架和下部结构分开来计算会导致不合理的结果。那么为什么出事故的工程只占少数呢？这是因为钢网架结构是高次超静定空间结构，钢材又是非常理想的弹塑性材料，个别杆件出现超载达到流限，会立即发生塑性内力重分布，使该杆件不至于断裂破坏。这正是钢网架结构的重要 优点之一，但不应认为分开计算是正确的。计算时，不管使用什么软件，边界条件的处理不

37、外乎三种形式：固定、自由和弹性。那么到底如何选定支座参数施加约束呢 ？这要联系具体的工程实际来看，灵活处理，原则当然要尽量的同实际受力（支座的结构构造）情况相符。影响因素有网架的形式，荷载的作用情况，下面支撑的形式（是柱，是梁，还是墙？），还要联系网架最终的变形进行考虑。当支承结构在某方向上的刚度足够大时 ，支座参数取决于支座类型。固定支座 ，参数应为0；可滑 动铰支座，近似自由，参数应为1 ；其余铰支座，应按弹性处理，参数应为K，橡胶支座，支座刚度由橡胶 垫的抗煎模量求出。各种钢铰支座 ，支座刚度视具体工程而定，但均应大于橡胶支座。当支承结构在某方向上的刚度不够大时，无论采用何种类型的支座 ，边界条件均应按弹性处理，参数应为-1，其支座刚度视具体工程而定。5.2网架（网壳）结构设计中挠度、位移控制钢结构往往不是因为强度不够而破坏 ，很多情况是因为失稳造成的。 因此，跨中挠度非常重要，不可忽 视。网架位移的控制方法是多种多样的 ，从设计方面讲，最常见的有4种，网格尺寸、支座设定、矢高、预应力。除预应力外，前三种可以互相协调，互相影响。控制竖向位移即挠度，可以调小网格，可以结构起拱，可以增加矢高，这样设置大多会导致支座反力增大的后果。除按规范严格控制挠度值外，对于水平位移应通过支座的水平移动将其位移释放掉，否则会产生较大的水平推力，对下部结构不利。相比之