③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。
(5)星形四角锥网架：组成单元形似一星体。 将四角锥底面的四根杆用位于对角线上的十字交叉杆代替，并
在中心加设竖杆，即组成星形四角锥。 特点： ①十字交叉杆与边界成45º角，构成网架上弦，呈正交斜放。下
特点：
①网架空间刚度大，受力性能好，内力分布也较均匀， 但汇交于一个节点的杆件最多可达13根；
②节点构造较复杂，宜采用钢管杆件及焊接空心球节点；
③三向网架适用于大跨度 (L>60m)的多边形及圆形 平面。用于中小跨度 (L60m)四角锥按一定规律组成。网架 上下弦平面均为方形网格，下弦节点均在上弦网 格形心的投影线上，与上弦网格四个节点用斜腹 杆相连。
满足下列条件之一者，该刚架结构为几何可变体系：
⑴引入边界条件后，总刚度[K]中对角线上出现零元 素，则与之对应的节点为几何可变；
⑵引入边界条件后，总刚度矩阵行列式K=0，该矩阵 奇异，结构为几何可变。
二、双层网架的常用形式
1、 平面桁架系网架
特点：上、下弦长度相等，上下弦杆与腹 杆位于同一垂直平面内。一般情况下竖 杆受压，斜杆受拉。斜腹杆与弦杆夹角 宜在40°～60°之间。
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81×81米有柱展厅，屋盖采用双向空间钢桁架结构。桁架下弦 标高为10.55米，桁架高度H=4.0米，钢桁架沿纵向间距为27 米，沿横向间距为9米，均支承在钢筋砼柱柱顶，由于该区屋面 为屋顶花园，屋面活荷载按8.0KN/m2设计,故屋盖承重结构选 用钢桁架,并且正交桁架高度相等,弦杆为刚接,在纵向垂直支撑、 系杆的保证作用下形成空间桁架结构体系。
特点：上弦短杆受压，下弦长杆受拉，节点汇交杆件 少；适用于小跨度周边支承情况。
(4)斜放四角锥网架 概念：将正放四角锥上弦杆相对于边界转动45º放置，
则得到斜放四角锥网架。上弦网格呈正交斜放，下 弦网格为正交正放。
特点：①网架上弦杆短，下弦杆长，受力合理；
②下弦节点连接8根杆，上弦节点只连6根杆；
第九章 大跨度屋盖结构
§3.1 结构形式
大跨结构按几何形状、组成方法、结构材料及受 力特点的不同可分为：
⑴平面结构体系：梁式结构（平面、空间桁架）、 平面刚架、拱式结构。
⑵空间结构体系：平板网架结构、网壳结构、悬 索结构、斜拉结构、张拉整体结构等。
空间桁架：
门式刚架结构
拱 结 构
平板网架 网壳结构
通过角支点：对四角 支座产生较大的拉力；
避开角支点：角部拉 力可由两个支座分担。
由角部两个柱子共同承担，避免拉力集中。 适用范围： 任意尺寸的矩形建筑平面； 中等跨度：30~60米； 大跨度：60米以上。
（3）三向网架 概念：由三个方向平面桁架按60º角相互交叉而成，上
下弦平面内的网格均为几何不变的三角形。
(1)正放四角锥网架 ①建筑平面为矩形时，其上、下弦杆均与边界平行或垂直； ②上下弦节点各连接8根杆件，构造较统一； ③若网格两个方向尺寸相等且腹杆与下弦平面夹角为45º，上下
弦杆和腹杆长度均相等； ④间刚度较好，但杆件数量较多，用钢量大； ⑤适用于接近方形的中小跨度，宜采用周边支承。
(2)正放抽空四角锥网架
由正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆，如每 隔一个网格抽去斜腹杆和下弦杆，使下弦网格的宽 度等于上弦网格的二倍，从而减小杆件数量，降低 了用钢量，但刚度较正放四角锥网架弱一些。在抽 空部位可设置采光或通风天窗。由于周边网格不宜 抽杆，两个方向网格数宜取奇数。
(3)棋盘形四角锥网架
在正放四角锥网架基础上，保持周边四角锥不变，中 间四角锥间隔抽空。上弦杆为正交正放，下弦杆与 边界成45º角，为正交斜放。
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张拉整体式结构
张拉整体式结构
图2 张拉整体结构
§3.2 网架的形式
按层数分： ⑴双层网架：由上弦、下弦、腹杆组成的空间结构； ⑵三层网架：由上弦、中弦、下弦、上腹杆、下腹杆、
组成的空间结构。
三层网架的特点： 优点：高度大、弦杆内力小、网格尺寸小、腹杆长度
小、较大跨度时用钢量较双层省。 缺点：节点和杆件 数量多、中层节点 所连杆件多、构造 复杂、造价有所提 高。
一、网架结构的几何不变性分析 网架结构几何不变的必要条件是
W 3J m r 0
J—网架的节点数； m—网架的杆件数； r—支座约束链杆数， r≥6； W＞0网架为几何不变体系； W=0网架无多余杆件，如杆件布置合理，为静定结构 W＞0网架有多余杆件，如杆件布置合理，为超静定结
构
网架结构几何不变的充分条件一般可通过对结构 的总刚度矩阵来判断。
(2)两向正交斜放网架 概念：两个方向的平面桁架垂直相交。用于矩形建筑
平面时，两向桁架与边界夹角为45º。 特点：①有可靠边界时，体系是几何不变的； ②各榀桁架的跨度长短不等，靠近角部的桁架跨度小，
对与它垂直的长桁架起支承作用，减小了长桁架跨 中弯矩，长桁两端要产生负弯矩和支座拉力。 ③周边支承时，有长桁架通过角支点和避开角支点两 种布置；
(1)两向正交正放网架 ①矩形建筑平面中，网架的弦杆垂 直于及平行于边界； ②两个方向网格数宜布置成偶数， 如为奇数，桁架中部节间应做成交 叉腹杆； ③对周围支承网架宜在水平支承面 内设斜撑杆； ④对点支承网架应在支承平面内沿 主桁架的两侧设置水平斜撑杆；
⑤对周边支承者，平面尺寸越接近正方形，两向桁架杆 件内力越接近，空间作用越明显。随建筑平面边长比的 增大，短向传力作用明显增大。
旧金山金门大桥
塔高227米，每根钢索重6412公吨，由 27000根钢丝绞成，重2.45万吨 。
这种悬吊结 构体系，在 国内尚属罕 见，在境外 也只有德国 宝马汽车大 厦、香港汇 丰银行等极 少个案。
广东省博物馆新馆采用巨型桁架悬吊结构体系，在中部沿边长67.5米的方 形四周布置钢骨混凝土剪力墙，在剪力墙上端设置8榀跨度为67.5米且两 端各悬挑23米、高6.5米的大型空间钢桁架，沿悬臂桁架外端设4榀封口桁 架，再在封口桁架下伸边长6米的箱型钢吊杆，悬吊3～4层楼面体系。