网架结构
2.正放抽空四角锥网架
构成特点: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 比上弦网格尺寸大一 倍。
3.斜放四角锥网架
斜放四角锥网架也是倒置四角锥组成,上弦网格呈正 交斜放,下弦网格呈正放正交;也就是下弦杆与边界 垂直(平行),上弦杆与边界呈45°夹角
日本计划未来建造巨球状海上漂浮城市,在遭遇极端天气时还可潜入海底。每座巨球状城 市可容纳5000人,并可依托该城,在海床上执行科学研究。这种未来漂浮城市名为“海洋 螺旋”,由日本东京清水建设株式会社(Shimizu Corp)与东京大学、日本海洋与地球科技 研究社(Jamstec)联合设计推出。城市以球型建造,可漂浮于海面之上,也可沿海内15公 里长的巨大螺旋管下潜至海底4公里处。该螺旋建筑同时作为资源开发工厂,收集稀有金属 和稀土资源。 清水公司希望打造多座漂浮城市,以抵御日本频发的地震等极端天气。每 个“海洋螺旋”建造成本约250亿美元(约合人民币1535亿元),一期工程有望在2030年建 成。该工程将使用工业化规模的3D打印技术,采用树脂等材料代替混凝土,并确保嫉妒防 水。每个巨球直径约500米,里面有旅馆、居民区以及商业区,球内人类和海底研究站的 生活补给可通过水下对接设施以及更小球体运送。
1.正放四角锥网架结构
构成特点:以倒四角锥体为组成单元,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,它的上、下弦杆均与相应边界平行。正放四 角锥网架的上、下弦节点均分别连接八根杆件。当 取腹杆与下弦平面夹角为45° 时,网架的所有杆件 (上、下弦杆和腹杆)等长,便于制成统一的预制 单元,制造、安装都比较方便
建筑实例——上海大舞台
主馆呈圆形,高33 米,屋顶网架跨度直 径110米,可容纳观 众18000人,网架类 型为三向网架,用钢 量47KG/M2
四锥系网架体系
四角锥体系网架是由许多四角锥按一定的规律组成 的,组成的基本单元为倒置四角锥。网架上、下弦 平面均为正方形网格,下弦节点均在上弦网格形心 的投影线上,与上弦网格的四个节点用斜腹杆相连。
2.两向正交斜放网架
构成特点:两个方向的 竖向平面桁架垂直交叉,且 与边界成45°夹角,可以理 解为两向正交正放网架在建 筑平面放置时转动45度
受力特点:两向正交斜放网架在两个方向桁架的跨度长
短不一,节点数有多又少,靠近角部的短桁架刚度较大, 对于其垂直的长桁架起支承作用,减少长桁杆架跨中的 的弦杆受力,对网架的受力有利。对于矩形平面,周边 支承时,可处理成长桁杆通过角柱和长桁杆不通过角柱, 前者将使四个角柱产生较大的拉力,后者可避免角柱产 生过大的拉力,但需要在长桁架支座处设两个边角柱
平板网架结构的支承
1 .周边支承
2. 点支承
3.周边支承与点支承相结合 4.三边支承与两边支承
1.两向正交正放网架
构成特点:两个方向的竖向 平面桁架垂直交叉,且分别 与边界方向平行(垂直)。
受力特点:随着平面尺寸及支承情况而变化。对于周边支承,平面
尺寸越接近正方形,两个方向桁架杆件内力越接近,空间作用越显 著。但随着边长比的增大,单向传力作用明显增大。对于点支承网 架,支承附近的杆件及主桁架内力较大,其它部位杆件内力较小, 两者差别较大
其它类型:单向折 线形网架、棋盘形 四角锥网架、星形 四角锥网架
·
三角锥体系网架
由倒置的三角锥组成。其类型大致与四 角锥体系相同(不详细叙述)
网壳
网壳的分类通常用按层数划分、按 高斯曲率划分和按曲面外形划分等等
球面网壳
双曲壳 柱面网壳 圆柱面网壳 双曲抛物面
切割或组合形成曲面网壳
网架
网架:
由许多杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构
优缺点:空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好,结构组成灵活多
样,但汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂
网架的分类:
根据外形:平板网 架结构 和 网壳 根据弦杆层数:双 层网架和三层网架
平面桁架体系
平面桁架系网架是由平面桁架交叉组成,组成的基本单元如下 图。这类网架上、下弦杆长度相等,而且其上、下弦杆和腹杆在同一 垂直平面内。斜腹杆与弦杆的夹角宜在40°~ 60°之间。
、
建筑案例——首都体育馆
结构分析
比赛大厅的屋盖跨度为99米,长度112.2米,网架类型为两向正交斜放 网架,网架高度6M,用钢量65KG/M2。四周围以双层平面桁架及垂 直面上的斜杆组成空间桁架的边缘,置于64个柱头上的一般支座和角 支座上。
3.三向网架
三向网架是由三个方向桁架按60°角相互交叉组成。这 类网架的上、下弦平面的网格呈正三角形,为几何不变体。 受力特点:空间刚度大,受力性良好,支座受力均匀, 但汇交于一个节点的杆件可多达13根,节点构造及较复杂