第3讲：网架结构
沈阳博展中心室内足球场屋盖 （2000） 144m×204m， 正交正放桁架 用钢量5000吨 用钢量170kg/m2；
T和十字形杆件 40℃温差 Q345D 盆式橡胶支座，反力6000kN
第3讲：网架结构
首都机场四机位机库(1996)：（153+153）×90m，四角锥网架
第3讲：网架结构
第3讲：网架结构
一、应用与发展 1、结构特点 ①多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构， 属空间结构体系； ②二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的抗震性 能； ③建筑造型灵活多样，节点连接简便（2～4种），分析计算成 熟，制造和安装定型化、标准化，节点用钢量大。
第3讲：网架结构
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3、工程应用 首都体育馆（1967）：矩形平面，122×99×6m，平行弦桁 架，用钢量65kg/m2；
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上海体育馆（1973）：圆形平面，110×6m，平行弦桁 架，用钢量47kg/m2；
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天津无缝钢管厂（1992）： 6万m2 （108×564m）， 柱网 36×18m， 用钢量32kg/m2； 一汽大众轿车厂（1991）：8万m2(189.4×421.6m)， 柱网 21×12m， 用钢量31kg/m2； 上海大众轿车厂（1995）：7.5万m2， 柱网24×24m；
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②正放四角锥网架 上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于 周边支承
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③正放抽空四角锥网架 正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中 小跨度
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④斜放四角锥网架 上弦斜放，与边界成 45° ，下弦正放，上弦短，下弦 长，节点交汇杆件少，用钢量省，加刚性边框
①结构组成 上弦下弦为三角形网格，下弦节点对准上弦三角形中心
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②三角锥网架 上下弦杆等长，三角形，每个节点 9 根杆，受力均匀， 刚度大，适合于多边形平面
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②抽空三角锥网架 局部抽空，上弦三角形，下弦六边形，刚度小，中小跨 度，省钢
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②蜂窝形三角锥网架 上弦三角形和六边形，下弦六边形，节点杆件交汇少， 刚度小，中小跨度
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三、网架形式的选择 1、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸，支承方式，荷载大小， 屋面构造，建筑要求，制造和安装方法，材料供应情况
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2、选型原则：参照《网架结构设计与施工规范》 四角锥，两向正交： 平面形状为矩形，周边支承边长比≤1.5的网架，斜放; 平面形状为矩形，周边支承边长比＞1.5的网架 ，正放; 平面形状为矩形，三边支承一边开口网架; 平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架; 平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架
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⑤星形四角锥网架 两个倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦 杆，上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下 弦长，中小跨度，用钢量省，周边支承
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⑥棋盘形四角锥网架 上弦正放，下弦斜放，与边界成 45°， 上弦短，下弦 长，中小跨度，用钢量省
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三角锥，三向： 平面形状为圆形，正六边形及接近正六边形，周边支 承网架; 多层建筑的楼层或L≤50m的屋盖，以及钢筋砼板代 替上弦的组合网架；
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3、网架的主要尺寸及构造 （1）网格尺寸 ①网格尺寸-->直接影响网架的经济性，网格大，节点 少，但砼面板重量大；网格上加檩条可采用大网格，但檩 条长度宜≤6m; ②确定因素-->柱网尺寸，屋面材料，建筑和构造要求 ，施工条件等； ③网格数n的确定： 钢砼板屋面体系：n=(2-4)+0.2L2（两向正交正放， 正放四角锥，正放抽空四角锥 )；n=(6-8)+0.08L2（两向正 交斜放，棋盘形四角锥，斜放四角锥，星形四角锥 ) 钢檩条屋面体系 n=(6-8)+0.07L2，其中L2为网架短向 跨度。
2、发展过程 ①1964年上海师范学院球类房（31.5×40.5m，角钢）； ②1981年建工总局《网架结构设计与施工规定》（JGJ780）； ③1991年建设部《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）， 《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78-91）； ④碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝合金结构； ⑤焊接球、螺栓球、板节点； ⑥角钢、钢管、工字钢； ⑦十二种结构体系； ⑧公共建筑，工业厂房，塔架廊栈、装饰、改扩建。
首都机场六机位机库(2007) ：（176+176）×110m
d
e
~110m
a d S-A380 b-B777 b S-B747 c S-B747 b a b-B777 S-A380 d
f
~350m
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2000年后用量有所减少 (1)民用建筑体型难以创新 (2)中小跨度轻工业建筑(电子、医ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、服装、食品)采用门式刚架 (3)中小型体育场馆，收费站，造价低
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③两向正交斜放网架 桁 架垂直相交，弦杆与边界成 45°， 各榀桁架长度不 同，刚度大，对角桁架支座受拉
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⑤三向网架 三组桁架60° 相交，受力均匀，节点交汇杆多（13根）， 构造复杂，刚度大，大跨度，圆形，三角形或多边形平面
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3．四角锥体系 ①结构组成 上下弦为正方形网格，相互错开半格，下弦网格节点对 准上弦正方形中心，上下弦网格节点用腹杆相连
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(4) 网架多用于大型工业厂房 ( 汽车、化工、机械、电 力、建材、冶金、造船等)，刚度大，有悬挂荷载
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二、结构形式 1．分类 ①结构组成: 双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆) 三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) ， 减小杆件长度，降低内力，增加高度，大跨(L>80) 组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆)
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（2）网架高度 ①网架高度：影响 刚 度 ， 上、下弦杆的内力和腹杆的经 济性； ②确定原则：一般使腹杆与弦杆的夹角为40-60°； ③高跨比：钢砼板屋面体系 10-14, 钢檩条屋面体系 (1317)-0.03L2
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（3）屋面起拱和排水 ①一般情况下，网架刚度大，不需起拱； 当L2≥60m时，采用不大于1/300的起拱度； ②屋面排水坡度的做法：(一般取1-4%) 上弦节点加小立柱找坡； 网架变高度； 整个网架起坡； 支承柱变高度； 支承柱变高度
2．交叉桁架体系 ①结构组成 平行弦桁架相互交叉组成； 较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下弦杆等长； 斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60°； 桁架的节间长度即为网格尺寸。
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②两向正交正放网架 两组平面桁架互相垂直，与边界平行 ，上下弦杆网格 尺寸相同，桁架长度相同，几何可变，应设支撑，正 方形平面内力分布均匀
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②支承方式 多跨，单跨 四点支承，多点支承， 周边支承，混合支承
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③网格形式 桁架体系->由平行弦桁架组成，杆件较多，刚度较大，适用 于各种跨度 角锥体系->四 角锥或三角 锥 单元 组成 空间格 构 ，杆件较小， 用钢经济，刚度也较大，可抽去部分杆件，杆件更少。
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