建筑结构选型网架结构

1、1第十章第十章 网架结构网架结构234v优点：（1）网架是多向受力的空间结构，比单向受力的平面桁架结构使用跨度更大，一般可达到3060m，甚至60m以上。v（2）由于网架的整体空间作用，杆件相互支持，刚度大，稳定性好，具有各向受力性能，应力分布均匀，用料方面可比桁架结构节省钢材30%。v（3）网架结构是高次超静定结构，结构安全度特别大，倘若某一杆件受压屈曲，也不导致破坏。v（4）网架屋盖的网格型式，为屋面铺设材料和天花装饰或灯具布置等提供方便，使之更加壮观、优美。v适用范围：应用范围很广，不仅适用于中小跨度的工业与民用建筑，而且尤其适用于大跨度的体育馆、展览馆、影剧院、大会堂等屋盖结构。5平板

2、网架平板网架和曲面网架曲面网架678一、交叉桁架体系网架一、交叉桁架体系网架v是由许多上下弦平行的平面桁架相互交叉联成一体的网状结构，可由两向或三向相互交叉的桁架组成v两向交叉为90o正交或任意角度相交，三向交叉的交角为60ov分为1、两向正交正放网架（井字形网架） 2、两向正交斜放网架 3、三向交叉网架9v1、两向正交正放网架（井字形网架）v由两组相互交叉成90o （“正交”）的平面桁架组成，且两组桁架分别与其相应的建筑平面边线平行（“正放”）v适用于四点支承的正方形建筑平面，跨度宜为3060mv网格平面为几何可变，必须加设水平支撑10v2、两向正交斜放网架v由两组相互交叉成90o（“正交”

3、）的平面桁架组成，且两组桁架分别与其相应的建筑平面边线成45o（“斜放”）v适用与周边支承的矩形建筑平面，刚度较大、用料较省，用于中等跨度和大跨度（60m以上）建筑且大跨度经济效果好11v3、三向交叉网架v由三组互成60o 的平面桁架相交而成 。刚度更大，内力均匀，但杆件多，适宜采用钢管杆件球节点。v适用于大跨度建筑（60m），特别适合于三角形、多边形和圆形的建筑平面12二、角锥体系网架二、角锥体系网架v锥体网架因不是桁架交叉组成，故网架的上下层网格之间设有竖向腹杆，即锥体的棱角斜杆v可预制成标准锥体单元，方便加工、运输、存放、安装 v锥体网架一般有：v1、三角锥体网架v2、四角锥体网架v3六

4、角锥体网架13 1、三角锥体网架（a）v三角锥网架：上下弦平面均为三角形网格v抽空三角锥网架：基于三角锥网架，抽去部分三角锥单元的腹杆和下弦杆而成，上弦面为三角形网格，下弦面为三角形和六边形网格或全部为六边形网格14v1、三角锥体网架（b）152、四角锥体网架（av正方抽空四角锥网架v斜方四角锥网架16172、四角锥体网架（b）v正方抽空四角锥网架：基于正方四角锥网架，为节约钢材、采光通风，适当抽去一部分四角锥单元的腹杆和下弦杆，使得下弦网格尺寸扩大一倍18v斜方四角锥网架：上弦与建筑平面边线成45o，下弦与建筑平面边线平行或垂直，上弦杆长为下弦杆长的0.7倍，上弦受压、下弦受拉，受力合理、节

5、点处杆件少、构造简单，适用于中小跨度的矩形平面建筑v六角锥体网架：杆件多、节点构造复杂、施工困难，少用1920一、网格尺寸一、网格尺寸21二、网格高度v应与网格尺寸相匹配，否则腹杆长和倾角不够合理v取决于网架跨度v网架高度与跨度的比值：v短向跨度l30m时，可取l /10 l /13v短向跨度l3060m时，可取l /12 l /15v短向跨度l60m时，可取l /14 l /1822三、腹杆布置23第五节 平板网架的受力特点v平面网架的受力特点是空间工作24第六节 网架的杆件和节点25一、网架杆件v常采用钢管、角钢、冷弯薄壁型钢等作为杆件v钢管截面封闭、各向同性、抗弯抗扭刚度大，受力性能好、

6、承载力高，应用较多v中小跨度且荷载较小时，亦可采用角钢或冷弯薄壁型钢v荷载较大或跨度较大时，材料宜选用Q345钢，可减轻自重v铝合金、不锈钢等材料具有轻质、耐腐、美观等优点，在我国网架上的应用也越来越多26二、网架节点v网架中的节点起着连接各个杆件、传递杆件内力的作用 v节点处交汇的杆件少则6根、多则13根，且呈空间交汇关系v节点的选型和设计是网架设计的重要部分 v钢板节点：适用于杆件为角钢或冷弯薄壁型钢时，刚度大、整体性好、制作加工简单，不适用于钢管杆件 v焊接空心球节点：由两个半球对焊而成，适用于钢管杆件，适应性强、传力明确、造型美观，但焊接质量要求高、焊接量大、焊接变形较大、下料要求高

7、v螺栓球节点：在实心球上钻出螺栓孔、用高强螺栓连接钢管杆件，具有焊接空心球节点的优点，同时不用焊接，能加快安装速度、缩短工期，但节点构造复杂、加工量大 27282930第七节 网架的支承方式v周边支承：（1）网架周边每个节点都支承在一根柱上，传力直接明确、网架受力均匀，适用于大、中跨度网架.31v（2）网架周边所有节点都支承在圈梁上，圈梁再支承在周边的柱上，柱子数量少、布置灵活、便于建筑设计、网架受力均匀，适用于中小跨度网架32点支承：设置四个或多个支柱，适用于要求大柱距的情况周边支承与点支承结合：根据使用要求，设置边点混合支承，或三边支承一边开口，或两边支承两边开口，适用于飞机库等3334周

8、边支承与点支承结合：根据使用要求，设置边点混合支承，或三边支承一边开口，或两边支承两边开口，适用于飞机库等35第八节 网架的屋面材料与屋顶坡度v网架结构，一般采用轻质屋面材料，如钢檩、木椽、望板、油毡和铝板等，或采用钢丝网水泥板。v网架结构屋面的排水坡度比较平缓，一般采用2%5%。屋面形成方法可以采用v（1）网架本身起拱v（2）网架上弦节点上面加焊短钢杆撑高v（3）支承网架的柱变高度（平坡落水的屋面才能用）3637无檩条体系屋面383940网架结构建筑实例 上海体育馆上海体育馆 首都机场车库首都机场车库 广州白云机场车库广州白云机场车库 澳门东亚运动会体育馆澳门东亚运动会体育馆 岭南明珠岭南明

9、珠4142采用三向网架结构，焊接空心球结点，双面弧形压力支座。上海体育馆4344v上海体育馆，也称上海大舞台，坐落在上海西南地区，著名的华亭宾馆对面，1975年建成使用。主馆呈圆形，高33米，屋顶网架跨度直径110米，采用平板型三向网架结构，网格尺寸为跨度的1/8。馆内可容纳观众18000人。1999年经改建，新增1250m2的双层舞台，设施先进，是目前国内首家剧院式的体育馆。可承接各类文艺演出、大型体育比赛、集会、大型展览等等，观众容量仍可保持在12000人左右。网架结构建筑实例45采用多层四角锥网架和栓焊钢桥相结合的空间体系。首都机场车库46大门处的网架边梁设计成一箱形的空间桁架两跨连续钢

10、梁。4748v首都机场A380机库工程由中德合资企业北京飞机维修工程有限公司投资建设，中标价4.1283亿元人民币。A380机库位于首都机场3号航站楼的北侧，建筑面积6.4万平方米，局部地上三层，地下一层，由机库大厅和附楼两部分组成，建成后可同时容纳维修4架A380空中客车或两架A380和4架B747大型客机，是目前世界最大的飞机维修库。该工程将于2008年3月竣工，该工程已被列为奥运配套工程。 A380机库在世界航空领域具有高知名度、高技术含量的特点。其中三层球型焊接球钢结构网架的整体提升是该工程的最大技术难点。钢网架总面积4.1万平方米，相当于6个足球场，总重量1万余吨，采用地面组拼、一次

11、整体提升到位的先进施工方案，一次提升面积和重量将创世界之最。49广州白云机场车库v采用高低整体式折线形网架。网架三边为柱子支承，沿大门一边设置了桁架式反梁，在网架高低出跨交界处，也不知了一些加强杆使之形成箱形梁的作用。50澳门东亚运动会体育澳门东亚运动会体育馆，位于路氹城莲花馆，位于路氹城莲花路，是澳门为举办第路，是澳门为举办第四届东亚运动会而兴四届东亚运动会而兴建的多功能体育馆，建的多功能体育馆，是澳门最大的室内体是澳门最大的室内体育馆，育馆，2002年竣工。年竣工。体育馆主场馆的高体育馆主场馆的高20m，长径长径92.5m，短径，短径62m。由于其椭圆型穹顶建由于其椭圆型穹顶建筑，被冠以筑，被冠以“澳门蛋澳门蛋”之称。穹顶结构为多之称。穹顶结构为多点支撑空间网壳结构点支撑空间网壳结构。5152v“岭南明珠”体育馆位于广东省佛山市禅城区季华五路（电视塔北侧），体育馆整个屋面采用连续的穹顶网壳结构，与以往的穹顶结构不同的是：引进了斗拱的概念，强调了水平环的作用。在力学合理性方面，将以往穹顶结构是拱的旋转体这种考虑方法，改变为水平环的集结体。穹顶的上半部为压缩环，下部为张力环，水平环采用H型钢组成的空间三角形钢桁架，具有足够刚度，水平环桁架通过层间立柱和外斜杆，逐层叠加形成一个牢固的穹顶。层间立柱由H型钢和圆钢管组成，外斜杆采用圆钢管，钢材均采用Q345B钢。主馆由1