网架结构概述—01

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1、第1章网架结构概述1.1综述1.1.1网格结构与网架网壳结构定义多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。1.1.2网架结构优越性（1）空间工作，传力途径简捷（2）经济指标好（跨度越大越明显）（3）抗震性能好（4）施工安装简便（5）杆件节点便于定型化、商品化（6）平面布置灵活，屋盖平整，利于吊顶、安装管道设备等近三四十年的得到快速发展：（1）社会发展的需求（各体育场馆等）（2）计算机技术的发展（3）标准化生产1.1.3国内外网架结构应用概况1964年第1幢平板网架结构——上海师范学院球类房屋盖1996年——首都机场四机位维修机库2008北京

2、奥运会中标方案——鸟巢（340mX290m，140mX70m后改为180mX120m,24根立体桁架柱）图2.16维修机库计算模型国家体育场建筑体形上像鸟巢可容纳8万人。体育场建筑造型呈椭圆的马鞍形，外壳由4.2万吨钢结构有序编织成鸟巢状独特的建筑造型。建筑物南北向（长轴）长340米，东西向（短轴）长280米，屋盖中间设185.3米×127.5米开口。内部为三层混凝土结构碗状看台，钢结构屋顶上层为4.2万平方米，ETFE单层张拉膜，下层为膜声学吊顶。整体承重结构由一系列门式刚架绕着内环旋转而成，形成一种三维空间承重体系。每一榀刚架由高12米的屋盖桁架和三角

3、形桁架柱组成，均采用加肋薄壁箱形截面。为了形成鸟巢效果主桁架上弦上还设有交叉的次要构件，也采用箱形截面，总用钢量现已优化到4.2万吨。合肥新桥国际机场航站楼长860米，宽161米，地上３层，局部地下一层，属于超长建筑。为解决混凝土结构温度影响，沿航站楼纵向设置４道伸缩缝，将整个结构划分为５个温度区段屋盖体系为大跨钢结构，与下部混凝土结构固接或直接固结于基础上，中部由最多３根室内钢柱支撑，形成横向平面钢框架。跨度大的部分采用立体桁架；跨度小的部分直接采用箱形梁柱形式。为保证结构纵向刚度，沿纵向设置联系桁架、水平支撑，并设置了必要的柱间支撑。航站楼钢结构部分不

4、设缝，对应下部伸缩缝处，结构构件连接采用抗震滑动支座处理。1.2网架结构的形式与选型1.2.1网架结构的形式与分类根据组成：（1）平面桁架系（基本单元：网片）两向正交正放两向正交斜放两向斜交斜放（多用于两方向边界柱距不等情况）三向网架(2)由四角锥体组成（基本单元：4根弦杆、4根斜杆构成正四角锥体）正放四角锥正放抽空四角锥斜放四角锥（上弦杆短，下弦杆长）棋盘形四角锥星形四角锥单向折线形(3)三角锥体组成（基本单元：3根弦杆、3根斜杆构成正三角锥体，即四面体）三角锥抽空三角锥1型抽空三角锥2型蜂窝型三角锥（杆件和节点数最少）（4）由六角锥体组成（基本单元：6

5、根弦杆、6根斜杆构成正六角锥体，即七面体）上弦：三角形网格（节点：6根上弦杆，6根斜杆）下弦：六边形网格（节点：3根下弦杆，3根斜杆）1.2.2网架结构选型施工的方便性：平面桁架类制作方便（焊接）；分条分块吊装不需增设临时支承——正交正放类用钢量：周边支承且平面接近正方形，斜放四角锥、棋盘四角锥省。多点支承、三边支承一边开口，用正交正放类。刚度：杆件、节点数较多的网架，刚度优。跨度：<30m，小跨度，>60m，大跨度。大跨度网架多用平面桁架类。多边形、圆形平面：三向网架、三角锥类网架，杆件规整。1.3网架结构设计一般原则1.3.1网架的高跨比、格跨比根据大

6、、中、小跨度采用经验参考值（表格）网架短向跨度的上弦网格数不宜少于6个1.3.2起拱与起坡网架本身最好不起拱、不起坡（起拱<1/300L2，可不计算）起坡：小立柱、网架变高度、整个网架起坡、支承柱边高度1.3.3柱帽设置多用于多点支承（减小计算跨度、柱周围杆件内力分散）1.3.4悬臂长度主要与跨度有关，多点支承，使跨中弦杆内力、挠度减小1.3.5网架水平支撑传递水平荷载（风力、水平地震）四柱支承、周边上承式两向正交正放网架1.3.6再分杆设置网架上弦杆有集中荷载或需要减小压杆计算长度注意：只减小平面内l0，平面外需要设檩条工程事故：P121.3.7网架自重

7、估算（kN/m2）1.3.8网架挠度限值1/250L2（楼层1/300L2），与平面桁架相比可放宽1.3.9杆件设计强度和稳定控制。采用普通型钢或薄壁型钢，高频焊管或无缝管（有最小尺寸要求）2501.3.10焊接空心球节点构造要求：直径160mm~900mm，受拉、受压承载力设计值1.3.11螺栓球节点（西德专利产品）受拉传力路线：杆件、锥头、螺栓、钢球受压传力路线：杆件、锥头、套筒、钢球1.4各类派生的新型网架结构1.4.1组合网架结构钢筋混凝土面板代替上弦杆1.4.2杂交网架结构预应力网架（网架下弦平面内设置预应力索）斜拉网架结构（斜拉桥技术，拉索全方

8、位布置）悬挂网架结构（悬索桥、带吊杆的拱桥技术）南沙体育馆于200