钢结构网架的分类与选型课件.ppt

1、唐山学院土木工程系唐山学院土木工程系3.2 网架形式网架形式1.1.特点特点平面桁架相互交叉结合而成平面桁架相互交叉结合而成 高次超静定高次超静定，安全度高，安全度高 多向受力多向受力的的空间结构空间结构，跨度大，跨度大 刚度大，稳定性好刚度大，稳定性好 杆件主要承受杆件主要承受轴向力轴向力，能充分发挥材料的强度，能充分发挥材料的强度适用范围适用范围：中小跨度的工业和民用建筑、大跨中小跨度的工业和民用建筑、大跨度的体育馆、展览馆等屋盖结构度的体育馆、展览馆等屋盖结构 杆件类型划一，适用于杆件类型划一，适用于工业化生产工业化生产、地面拼装、地面拼装的整体吊装的整体吊装 结构高度小结构高度小，不仅

2、可以有效地利用建筑空间，而且，不仅可以有效地利用建筑空间，而且能够利用较小的杆件建造大跨度结构能够利用较小的杆件建造大跨度结构杆件：杆件：钢管、角钢钢管、角钢结点：结点：焊接空心球结点、螺栓球结点焊接空心球结点、螺栓球结点双层网架双层网架 三层网架三层网架 按弦杆层数分按弦杆层数分2.网架结构的几何不变性分析判别依据网架结构的几何不变性分析判别依据 r支座约束链杆数，支座约束链杆数，r603WrmJ 网架为一空间铰接杆系结构，杆件布置必须保网架为一空间铰接杆系结构，杆件布置必须保证不出现结构几何可变性。证不出现结构几何可变性。网架结构几何不变的必要条件是：网架结构几何不变的必要条件是：J网架点

3、数；网架点数；m网架的杆件数；网架的杆件数；几何可变体系；几何可变体系；0W0W网架无多余杆件，网架无多余杆件，如杆件布置合理，为静定结构如杆件布置合理，为静定结构0W网架有多余杆件，网架有多余杆件，如杆件布置合理如杆件布置合理，为超静定结构。为超静定结构。按支承方式分按支承方式分 点支承点支承3.网架分类网架分类周边支承周边支承周边支承与点支承相结合周边支承与点支承相结合三边支承网架三边支承网架两边支承网架两边支承网架边桁架边桁架平面桁架网架平面桁架网架 四角锥体系网架四角锥体系网架 三角锥体体系网架三角锥体体系网架 两向正交正放网两向正交正放网架架 两向正交斜放网架两向正交斜放网架 两向斜

4、交斜放网架两向斜交斜放网架 三向网架三向网架 正放四角锥网架正放四角锥网架 正放抽空四角锥网架正放抽空四角锥网架 棋盘四角锥网架棋盘四角锥网架 斜放四角锥网架斜放四角锥网架 星形四角锥网架星形四角锥网架 三角锥网架三角锥网架 抽空三角锥网架抽空三角锥网架 蜂窝形三角锥网架蜂窝形三角锥网架按网格构成方式分按网格构成方式分 两向正交正放网架两向正交正放网架 水平斜撑杆水平斜撑杆选用原则：选用原则：在矩在矩形建筑平面中，形建筑平面中，网架的弦杆垂直网架的弦杆垂直于及平行于边界。于及平行于边界。两向正交斜放网架两向正交斜放网架长桁架直通长桁架直通角点，支座角点，支座易产生较大易产生较大向上拉力向上拉力

5、p两向正交斜放两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利角部产生拔力，常取无角部形式。力有利角部产生拔力，常取无角部形式。p三个方向的平面桁架相互三个方向的平面桁架相互交角交角6060 p比两向网架刚度大，适合比两向网架刚度大，适合大跨度大跨度p常用于正三角形，正六边常用于正三角形，正六边形平面形平面p在某些平面形状会出现不在某些平面形状会出现不规则杆件规则杆件三向网架三向网架正放四角锥网架正放四角锥网架 正放四角锥网正放四角锥网架空间刚度较好架空间刚度较好，杆件规格较少杆件规格较少，便，便于预制，但杆件数量较多，于预制，但杆件数量较多，用钢量偏大用钢量偏大。

6、适用于接近方。适用于接近方形的形的中小跨度中小跨度网架，宜采用周边支承。网架，宜采用周边支承。2008奥运会场馆（正放四角锥）奥运会场馆（正放四角锥）特点：特点：将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆，将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆，刚度稍小一些，刚度稍小一些，但能满足需要。适合于但能满足需要。适合于中小跨度中小跨度或屋或屋面荷载较小的情况面荷载较小的情况正放抽空四角锥网架正放抽空四角锥网架特点：特点：p保持正放四角锥网架周保持正放四角锥网架周边四角锥不变，中间四边四角锥不变，中间四角锥间隔抽空，角锥间隔抽空，下弦杆下弦杆呈正交斜放，呈正交斜放，上弦杆呈上弦杆呈正交正放。正交正放。

7、p克服了斜放四角锥网架克服了斜放四角锥网架屋面板类型多，屋面组屋面板类型多，屋面组织排水较困难的缺点。织排水较困难的缺点。棋盘形四角锥网架棋盘形四角锥网架斜放四角锥网架斜放四角锥网架特点：特点：p上弦上弦网格网格呈呈正交斜放正交斜放，下下弦弦网格为网格为正交正放正交正放。网架。网架上弦杆短，下弦杆长，受上弦杆短，下弦杆长，受力合理。力合理。p适用于中小跨度周边支承，适用于中小跨度周边支承，或周边支承与点支承相结或周边支承与点支承相结合的矩形平面。合的矩形平面。p三角锥网架上下弦平面均三角锥网架上下弦平面均为正三角形网格，上下弦为正三角形网格，上下弦节点各连节点各连9 9根杆件。根杆件。p当网架

8、高度为网格尺寸的当网架高度为网格尺寸的 倍时，上下弦杆和腹倍时，上下弦杆和腹杆等长。三角锥网架杆等长。三角锥网架受力受力均匀均匀：整体性和抗扭刚度：整体性和抗扭刚度好，适用于平面为好，适用于平面为多边形多边形的大中跨度建筑。的大中跨度建筑。三角锥网架三角锥网架 32抽空三角锥网架抽空三角锥网架 p保持三角锥网架的上弦网格保持三角锥网架的上弦网格不变，按一定规律抽去部分不变，按一定规律抽去部分腹杆和下弦杆。腹杆和下弦杆。p抽杆后，网架空间刚度受到抽杆后，网架空间刚度受到削弱。下弦杆数量减少，内削弱。下弦杆数量减少，内力较大。力较大。p抽空三角锥网架适用于平面抽空三角锥网架适用于平面为多边形的中小

9、跨度建筑。为多边形的中小跨度建筑。原则原则：网架的选型应结合工程的网架的选型应结合工程的平面形状平面形状、建筑要求建筑要求、荷载和跨度的大小荷载和跨度的大小、支承情况支承情况和和造价造价等因素综合分析确等因素综合分析确定。定。4.4.网架的选型网架的选型 （4）当网架中有穿行管道时，网架高度要满足要求。当网架中有穿行管道时，网架高度要满足要求。网架的高度网架的高度与与屋面荷载、跨度、平面形状屋面荷载、跨度、平面形状、支承条件及、支承条件及设备管道设备管道等因素有关。等因素有关。（1）屋面荷载较大、跨度较大时，网架高度应选得大一些。）屋面荷载较大、跨度较大时，网架高度应选得大一些。（2）平面形状

10、为圆形、正方形或接近正方形时，网架）平面形状为圆形、正方形或接近正方形时，网架高度可取得小一些，狭长平面时，单向传力明显，网架高度可取得小一些，狭长平面时，单向传力明显，网架高度应大一些。高度应大一些。（3）点支承网架比周边支承的网架高度要大一些。）点支承网架比周边支承的网架高度要大一些。（1）网架的网格尺寸与高度关系密切，斜腹杆与弦杆夹角）网架的网格尺寸与高度关系密切，斜腹杆与弦杆夹角应控制在应控制在400-550之间为宜。如夹角过小，节点构造困难。之间为宜。如夹角过小，节点构造困难。（2）网格尺寸要与网格尺寸要与屋面材料屋面材料相适应，网架上直接铺设钢筋相适应，网架上直接铺设钢筋混凝土板时

11、，网格尺寸不宜过大，一般不超过混凝土板时，网格尺寸不宜过大，一般不超过3m。当屋。当屋面采用有檩体系时，檩条长度一般不超过面采用有檩体系时，檩条长度一般不超过6m。（3）对周边支承）对周边支承的各类网架高度及网格尺寸可按表的各类网架高度及网格尺寸可按表3-1选选用。用。网格尺寸确定原则网格尺寸确定原则 网架形式网架形式钢筋混凝土屋面体系钢筋混凝土屋面体系钢檩条屋面体系钢檩条屋面体系网格数网格数跨高比跨高比网格数网格数跨高比跨高比两向正交正放，两向正交正放，正放四角锥正放四角锥正放抽空四角锥正放抽空四角锥(2(2 4 4)+0.2)+0.2L L2 21010 1414(6(6 8 8)+0.0

12、7)+0.07L L2 2(13(13 1717)+0.03)+0.03L L2 2两向正交斜放，两向正交斜放，棋盘形四角锥棋盘形四角锥斜放四角锥，星斜放四角锥，星形四角锥形四角锥(6(6 8 8)+0.08)+0.08L L2 2网架上弦网格数和跨高比网架上弦网格数和跨高比L2网架短向跨度网架短向跨度 5.网架挠度及屋面排水网架挠度及屋面排水（1）网架结构的容许挠度）网架结构的容许挠度 屋盖屋盖L2250 楼面楼面L2300 网架的短向跨度。网架的短向跨度。网架屋面排水坡度一般为网架屋面排水坡度一般为3-5。2L网架起拱网架起拱 网架变高度网架变高度 上弦节点设置小立柱上弦节点设置小立柱（常用常用）（2）找坡方式）找坡方式施工中的网架学校体育馆学校体育馆马马道道学校体育馆学校体育馆加油站网架图片加油站网架图片盘南电厂干煤棚网盘南电厂干煤棚网架结构形式为螺栓架结构形式为螺栓球节点球节点正四角锥网正四角锥网架架，外形为，外形为圆弧形圆弧形，设计跨度设计跨度120m120m、全、全长长110110、结构净高、结构净高41.32m41.32m，网架顶面，网架顶面曲面半径曲面半径78m78m，两，两侧曲面半径侧曲面半径48m48m，其跨度在同类型已其跨度在同类型已施工的网架中为全施工的网架中为全国之最。国之最。大学体育训练馆大学体育训练馆