建筑结构选型与力学的关系

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1、建筑结构选型概论网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。常应用在屋盖结构。通常将平板型的空间网格结构称为网架，将曲面型的空间网格结构简称为网壳。网架一般是双层的（以保证必要的刚度），在某些情况下也可做成三层，而网壳有单层和双层两种。平板网架无论在设计、计算、构造还是施工制作等方面均较简便，因此是近乎“全能”的适用大、中、小跨度屋盖体系的一种良好的形式。10空间网架结构10.1网架特点及适用范围网架结构是高次超静定空间结构。空间刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉

2、降带来的不利影响。网架结构的自重轻，用钢量省；既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋；同时也适用于各种平面形式的建筑，如：矩形、圆形、扇形及多边形。一、网架特点网架结构取材方便，一般采用Q235钢或Q345钢，杆件截面形式有钢管和角钢两类，以钢管采用较多，并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑（因为网架结构能充分发挥材料的强度，节省钢材）。另外，网架结构其杆件规格统一，适宜工厂化生产，为提高工程进度提供了有利的条件和保证。二、适用范围网架结构既可用于体育馆、俱乐部、展览馆、影剧院、车站候车大厅等公共建筑，

3、近年来也越来越多地用于仓库、飞机库、厂房等工业建筑中。一、分类按结构组成，通常分为双层或三层网架；按支承情况分，有周边支承、点支承、周边支承和点支承混合等形式；按照网架组成情况，可分为由两向或三向平面桁架组成的交叉桁架体系、由三角锥体或四角锥体组成的空间角锥体系等等。10.2网架结构形式网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。双层网架是由上弦、下弦和腹杆组成的空间结构，是最常用的网架形式。三层网架是由上弦、中弦、下弦、上腹杆和下腹杆组成的空间结构。当网架跨度较大时，三层网架用钢量比双层网架用钢量省。但

4、由于节点和杆件数量增多，尤其是中层节点所连杆件较多，使构造复杂，造价有所提高。二、双层网架的常见形式平面桁架网架四面锥体系网架三角锥体体系网架两向正交正放网架两向正交斜放网架三向网架正放四角锥网架正放抽空四角锥网架斜放四角锥网架星形四角锥网架棋盘四角锥网架三角锥网架抽空三角锥网架蜂窝形三角锥网架交叉桁架体系角锥体系两向正交正放网架水平斜撑杆选用原则：在矩形建筑平面中，网架的弦杆垂直于及平行于边界。周边支承网架水平斜撑布置方式之一水平斜撑杆水平斜撑杆两向正交斜放网架两向正交斜放短桁架对长桁架有嵌固作用，受力

5、有利，角部产生拔力，常取无角部形式。两向斜交斜放适用于两个方向网格尺寸不同的情形，受力性能欠佳，节点构造较复杂三向网架三个方向的平面桁架相互交角60比两向网架刚度大，适合大跨度常用于正三角形，正六边形平面三向网架正放四角锥网架正放四角锥网架空间刚度较好，但杆件数量较多，用钢量偏大。适用于接近方形的中小跨度网架，宜采用周边支承。2008奥运会场馆（正放四角锥）特点：将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆。正放抽空四角锥网架特点：保持正放四角锥网架周边四角锥不变，中间四角锥间隔抽空，下弦杆呈正交斜放，上弦

6、杆呈正交正放。克服了斜放四角锥网架屋面板类型多，屋面组织排水较困难的缺点。棋盘形四角锥网架斜放四角锥网架特点：上弦网格呈正交斜放，下弦网格为正交正放。网架上弦杆短，下弦杆长，受力合理。适用于中小跨度周边支承，或周边支承与点支承相结合的矩形平面。星形网架上弦杆比下弦杆短，受力合理。竖杆受压，内力等于节点荷载。星形网架一般用于中小跨度周边支承情况。星形四角锥网架三角锥网架上下弦平面均为正三角形网格，上下弦节点各连9根杆件。当上、下弦杆和腹杆等长时，三角锥网架受力最均匀：整体性和抗扭刚度好，适用于平面为多边形的

7、大中跨度建筑。三角锥网架抽空三角锥网架保持三角锥网架的上弦网格不变，按一定规律抽去部分腹杆和下弦杆。抽杆后，网架空间刚度受到削弱。下弦杆数量减少，内力较大。抽空三角锥网架适用于平面为多边形的中小跨度建筑。上弦网格为三角形和六边形，下弦网格为六边形。腹杆与下弦杆位于同一竖向平面内。节点、杆件数量都较少，适用于周边支承，中小跨度屋盖。蜂窝形三角锥网架本身是几何可变的：借助于支座水平约束来保证其几何不变。蜂窝三角锥网架角锥体网架原则：网架的选型应结合工程的平面形状、建筑要求、荷载和跨度的大小、支承情况和造价等因

8、素综合分析确定。按照《网架结构设计与施工规程》JGJ7－91的划分：大跨度为60m以上；中跨度为30～60m；小跨度为30m以下。三、网架的选型平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比(长边／短边)小于或等于1.5时，宜选用正放或斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架，两向正交斜放或正放网架。对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比大于1.5时，宜选用两向正交