空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（PPT57）

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般般是以大致相相同的格子或或尺寸較小的的單元（重復(fù)復(fù)）組成的。。常應(yīng)用在屋蓋蓋結(jié)構(gòu)。通常將平板型的空間網(wǎng)格結(jié)結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)架，將曲面型的空間網(wǎng)格結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱為網(wǎng)殼。網(wǎng)架一般是雙雙層的（以保保證必要的剛剛度），在某某些情況下也也可做成三層層，而網(wǎng)殼有有單層和雙層層兩種。平板板網(wǎng)架無論在在設(shè)計(jì)、計(jì)算算、構(gòu)造還是是施工制作等等方面均較簡(jiǎn)簡(jiǎn)便，因此是是近乎“全能”的適用大、中中、小跨度屋屋蓋體系的一一種良好的形形式。10空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)10.1網(wǎng)架特點(diǎn)及適適用范圍1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是高次超靜定空空間結(jié)構(gòu)?？臻g剛度大大、整體性好好、抗震能力力強(qiáng)，而且能能夠承受由于于地基不均勻勻沉降帶來的的不利影響。。2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的自自重輕，用鋼鋼量省；3應(yīng)用范圍廣既既適用于中小小跨度，也適適用于大跨度度的房屋；4同時(shí)也適用于于各種平面形形式的建筑，，如：矩形、、圓形、扇形形及多邊形。。一、網(wǎng)架特點(diǎn)點(diǎn)5適用于大柱網(wǎng)網(wǎng)的建筑，使使結(jié)構(gòu)具有足足夠大的使用用空間，便于于按照不同的的功能要求分分配空間6通風(fēng)采光好，，但是不適用用對(duì)聲音要求求特別高的建建筑7上下弦之間由由規(guī)律的桿件件組成，在不不增加層高的的基礎(chǔ)上，滿滿足管道鋪設(shè)設(shè)要求。8結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式式直接體現(xiàn)造造型美的需求求，更好體現(xiàn)現(xiàn)理性設(shè)計(jì)的的思想二、適用范圍圍網(wǎng)架結(jié)構(gòu)既可可用于體育館館、俱樂部、、展覽館、影影劇院、車站站候車大廳等等公共建筑，，近年來也越越來越多地用用于倉(cāng)庫(kù)、飛飛機(jī)庫(kù)、廠房房等工業(yè)建筑筑中。9網(wǎng)架結(jié)構(gòu)取材材方便，一般般采用Q235鋼或Q345鋼，桿件截面面形式有鋼管管和角鋼兩類類，以鋼管采采用較多，并并可用小規(guī)格格的桿件截面面建造大跨度度的建筑（因?yàn)榫W(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)能充分發(fā)揮揮材料的強(qiáng)度度，節(jié)省鋼材材）。10另外，網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)其桿件規(guī)規(guī)格統(tǒng)一，適適宜工廠化生生產(chǎn)，為提高高工程進(jìn)度提提供了有利的的條件和保證證。一、分類按結(jié)構(gòu)組成，，通常分為雙雙層網(wǎng)架和三三層網(wǎng)架；按支承情況分分，有周邊支支承、點(diǎn)支承承、周邊支承承和點(diǎn)支承混混合等形式；；按照網(wǎng)架組成成情況，可分分為由兩向或或三向平面桁桁架組成的交叉桁架體系系、由三角錐體體或四角錐體體組成的空間角錐錐體系等等。10.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)形式網(wǎng)架按弦弦桿層數(shù)數(shù)不同可可分為雙雙層網(wǎng)架架和三層層網(wǎng)架。。雙層網(wǎng)架架是由上上弦、下下弦和腹腹桿組成成的空間間結(jié)構(gòu)，，是最常常用的網(wǎng)網(wǎng)架形式式。三層網(wǎng)架架是由上上弦、中中弦、下下弦、上上腹桿和和下腹桿桿組成的的空間結(jié)結(jié)構(gòu)。當(dāng)網(wǎng)架跨跨度較大大時(shí)，三三層網(wǎng)架架用鋼量量比雙層層網(wǎng)架用用鋼量省省。但由由于節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和桿件件數(shù)量增增多，尤尤其是中中層節(jié)點(diǎn)點(diǎn)所連桿桿件較多多，使構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜，造價(jià)價(jià)有所提提高。二、雙層層網(wǎng)架的的常見形形式平面桁架架網(wǎng)架四面錐體體系網(wǎng)架架三角錐體體體系網(wǎng)網(wǎng)架兩向正交交正放網(wǎng)網(wǎng)架兩向正交交斜放網(wǎng)網(wǎng)架三向網(wǎng)架架正放四角角錐網(wǎng)架架正放抽空空四角錐錐網(wǎng)架斜放四角角錐網(wǎng)架架星形四角角錐網(wǎng)架架棋盤四角角錐網(wǎng)架架三角錐網(wǎng)網(wǎng)架抽空三角角錐網(wǎng)架架蜂窩形三三角錐網(wǎng)網(wǎng)架交叉桁架架體系角錐體系系正交：兩兩個(gè)方向向桁架互互相垂直直正放：兩兩個(gè)方向向桁架都都與建筑筑平面的的邊線平平行一、兩向向正交正正放網(wǎng)架架特點(diǎn)：1、兩個(gè)方方向桁架架跨度相相等或接接近時(shí)，，兩個(gè)方方向桁架架受力才才比較均均勻，且且能發(fā)生生整體空空間作用用2、如建筑筑平面為為長(zhǎng)方形形，空間間作用不不明顯網(wǎng)格平面面為幾何何可變體體型，剛剛度差，，需設(shè)斜斜撐3、適用范范圍：建建筑平面面為正方方形或接接近正方方形中等跨度度：30~60米兩向正交交正放網(wǎng)網(wǎng)架水平斜撐撐桿選用原則則：在矩形建筑平平面中，，網(wǎng)架的弦弦桿垂直直于及平行行于邊界界。周邊支承承網(wǎng)架水水平斜撐撐布置方方式之一一水平斜撐桿水平斜撐桿正交：兩兩個(gè)方向向桁架互互相垂直直斜放：兩兩個(gè)方向向桁架都都與建筑筑平面的的邊線成成45度角二、兩向向正交斜斜放網(wǎng)架架1、長(zhǎng)度不不統(tǒng)一，，最長(zhǎng)的的桁架長(zhǎng)長(zhǎng)度不因平面面長(zhǎng)邊的的增加而而改變2、短桁架架對(duì)長(zhǎng)桁桁架起支支承作用用，可降降低長(zhǎng)桁桁架的內(nèi)內(nèi)力3、網(wǎng)格平平面圖形形可維持持幾何不不變形，，空間剛剛度好4、網(wǎng)架四四角的錨錨拉，使使長(zhǎng)桁架架在角部部產(chǎn)生負(fù)負(fù)彎矩對(duì)對(duì)四角支支座產(chǎn)生較大的的拉力，，使四角角有可能能翹起特點(diǎn)：故采用圖圖示結(jié)構(gòu)構(gòu)，由角角部?jī)蓚€(gè)個(gè)柱子共共同承擔(dān)擔(dān)，避免免拉力集集中適用范圍圍：任意尺寸寸的矩形形建筑平平面中等跨度度：30~60米大跨度：：60米以上兩向正交交斜放網(wǎng)網(wǎng)架兩向正交交斜放短桁架對(duì)對(duì)長(zhǎng)桁架架有嵌固固作用，，受力有有利，角角部產(chǎn)生生拔力，，常取無無角部形形式。兩向斜交交斜放適用于兩兩個(gè)方向向網(wǎng)格尺尺寸不同同的情形形，受力力性能欠欠佳，節(jié)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造造較復(fù)雜雜三個(gè)方向向的桁架架相互交交叉60度而成三、三向向交叉網(wǎng)網(wǎng)架特點(diǎn)：1、上下弦弦網(wǎng)格均均為三角角形2、空間剛剛度比兩兩向網(wǎng)架架好3、桿件內(nèi)內(nèi)力更均均勻4、結(jié)點(diǎn)匯匯交桿件件多，構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜適用范圍圍：大跨度，，建筑筑平面為為三角形形、六邊邊形、圓圓形比兩向網(wǎng)網(wǎng)架剛度度大，適適合大跨跨度三向網(wǎng)架架由三角錐錐、四角角錐或六六角錐單單元組成成棱角斜桿桿作豎向向腹桿四、錐體體網(wǎng)架正放四角角錐網(wǎng)架架正放四角角錐網(wǎng)架架空間剛剛度較好好，但桿桿件數(shù)量量較多，，用鋼量量偏大。。適用于于接近方方形的中中小跨度度網(wǎng)架，，宜采用用周邊支支承。正放四角角錐體網(wǎng)網(wǎng)架特點(diǎn)點(diǎn)：（1）桿件內(nèi)內(nèi)力均勻勻，點(diǎn)支支承時(shí)除除支座處處桿件內(nèi)內(nèi)力較大大，其他他桿件內(nèi)內(nèi)力均勻勻（2）屋面板板規(guī)格比比較統(tǒng)一一，上下下弦桿等等長(zhǎng)，構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單單適用范圍圍：（1）平面接接近于正正方形的的中小跨跨度周邊邊支承的的建筑（2）大柱距距的點(diǎn)支支承、有有懸掛吊吊車的工工業(yè)廠房房四角錐體體網(wǎng)架2008奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)場(chǎng)館（正正放四角角錐）特點(diǎn)：將正放四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架適當(dāng)當(dāng)抽掉一一些腹桿桿和下弦弦桿。正放抽空空四角錐錐網(wǎng)架特點(diǎn)：保持正放放四角錐錐網(wǎng)架周周邊四角角錐不變變，中間間四角錐錐間隔抽抽空，下下弦桿呈正交斜斜放，上弦桿桿呈正交正正放。克服了斜斜放四角角錐網(wǎng)架架屋面板板類型多多，屋面面組織排排水較困困難的缺缺點(diǎn)。棋盤形四四角錐網(wǎng)網(wǎng)架斜放四角角錐網(wǎng)架架特點(diǎn)：上弦網(wǎng)格格呈正交交斜放，，下弦網(wǎng)網(wǎng)格為正正交正放放。網(wǎng)架架上弦桿桿短，下下弦桿長(zhǎng)長(zhǎng)，受力合理。適用于中小小跨度周邊邊支承，或或周邊支承承與點(diǎn)支承承相結(jié)合的的矩形平面面。星形網(wǎng)架上上弦桿比下下弦桿短，，受力合理理。豎桿受受壓，內(nèi)力力等于節(jié)點(diǎn)點(diǎn)荷載。星星形網(wǎng)架一一般用于中中小跨度周周邊支承情情況。星形四角錐錐網(wǎng)架三角錐體網(wǎng)網(wǎng)架型式：1、上下弦均均為三角形形網(wǎng)格---空間剛度好好2、跳格三角角錐體網(wǎng)格格：上弦為為三角形網(wǎng)網(wǎng)格，下弦弦為三角形形和六角形形網(wǎng)格---用料省適用范圍：：建筑平面面為矩形、、三邊形、、梯形、六六邊形、圓形的大跨跨度結(jié)構(gòu)三角錐網(wǎng)架架上下弦平平面均為正正三角形網(wǎng)網(wǎng)格，上下下弦節(jié)點(diǎn)各各連9根桿件。當(dāng)上、下弦弦桿和腹桿桿等長(zhǎng)時(shí)，，三角錐網(wǎng)網(wǎng)架受力最最均勻：整整體性和抗抗扭剛度好好，適用于于平面為多多邊形的大大中跨度建建筑。三角錐網(wǎng)架架抽空三角錐錐網(wǎng)架保持三角錐錐網(wǎng)架的上上弦網(wǎng)格不不變，按一一定規(guī)律抽抽去部分腹腹桿和下弦弦桿。抽桿后，網(wǎng)網(wǎng)架空間剛剛度受到削削弱。下弦弦桿數(shù)量減減少，內(nèi)力力較大。抽空三角錐錐網(wǎng)架適用用于平面為為多邊形的的中小跨度度建筑。上弦網(wǎng)格為為三角形和和六邊形，，下弦網(wǎng)格格為六邊形形。腹桿與下弦弦桿位于同同一豎向平平面內(nèi)。節(jié)節(jié)點(diǎn)、桿件件數(shù)量都較較少，適用用于周邊支支承，中小小跨度屋蓋蓋。蜂窩形三角角錐網(wǎng)架本本身是幾何何可變的：：借助于支支座水平約約束來保證證其幾何不不變。蜂窩三角錐錐網(wǎng)架角錐體網(wǎng)架架原則：網(wǎng)架的選型型應(yīng)結(jié)合工工程的平面形狀、建筑要求、荷載和跨度度的大小、支承情況和造價(jià)等因素綜合合分析確定定。按照《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)與施工工規(guī)程》JGJ7－91的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為30～60m；小跨度為30m以下。三、網(wǎng)架的的選型平面形狀為為矩形的周周邊支承網(wǎng)網(wǎng)架，當(dāng)其其邊長(zhǎng)比(長(zhǎng)邊／短邊邊)小于或等于于1.5時(shí)，宜選用用正放或斜斜放四角錐錐網(wǎng)架，棋棋盤形四角角錐網(wǎng)架，，正放抽空空四角錐網(wǎng)網(wǎng)架，兩向向正交斜放放或正放網(wǎng)網(wǎng)架。對(duì)中中小跨度，，也可選用用星形四角角錐網(wǎng)架和和蜂窩形三三角錐網(wǎng)架架。平面形狀為為矩形的周周邊支承網(wǎng)網(wǎng)架，當(dāng)其其邊長(zhǎng)比大大于1.5時(shí)，宜選用用兩向正交交正放網(wǎng)架架，正放四四角錐網(wǎng)架架或正放抽抽空四角錐錐網(wǎng)架。當(dāng)當(dāng)邊長(zhǎng)比不不大于2時(shí)，也可用用斜放四角角錐網(wǎng)架。。平面形狀為為矩形、多多點(diǎn)支承的的網(wǎng)架，可可選用正放放四角錐網(wǎng)網(wǎng)架、正放放抽空四角角錐網(wǎng)架，，兩向正交交正放網(wǎng)架架。對(duì)多點(diǎn)點(diǎn)支承和周周邊支承相相結(jié)合的多多跨網(wǎng)架還還可選用兩兩向正交斜斜放網(wǎng)架或或斜放四角角錐網(wǎng)架。。平面形狀為為圓形、正正六邊形及及接近正六六邊形且為為周邊支承承網(wǎng)架，可可選用三向向網(wǎng)架，三三角錐網(wǎng)架架或抽空三三角錐網(wǎng)架架。對(duì)中小小跨度也可可選用蜂窩窩形三角錐錐網(wǎng)架。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選選型的基本本原則對(duì)于大跨度度結(jié)構(gòu)：優(yōu)優(yōu)選三向交交叉網(wǎng)架和和三角錐網(wǎng)網(wǎng)架對(duì)于平面交交叉桁架體體系而言，，平面形狀狀為方形或或接近方形形宜采用正正交正放形形式；平面面形狀為矩矩形時(shí)，宜宜采用正交交斜放形式式；不推薦薦采用斜交交斜放形式式。對(duì)四角錐體體系網(wǎng)架而而言，正放放受力均勻勻，剛度最最好；正放放抽空節(jié)約約鋼材，便便于采光、、通風(fēng)；斜斜放和星形形有利于充充分發(fā)揮材材料的強(qiáng)度度。當(dāng)平面形狀狀為三邊形形、六邊形形或圓形時(shí)時(shí)，三角錐錐體系網(wǎng)架架是首選。。其中，三三角錐網(wǎng)架架剛度最大大；抽空三三角錐次之之，但用料料節(jié)省、構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單；；蜂窩形剛剛度最差，，選用時(shí)應(yīng)應(yīng)與周邊支支承相結(jié)合合。支承方式選選擇：周邊邊支承適用用于大、中中跨網(wǎng)架；；點(diǎn)支承布布置靈活，，適用于大大柱距的廠廠房、倉(cāng)庫(kù)庫(kù)；混合支支承適用于于飛機(jī)庫(kù)或或裝配車間間。10.3網(wǎng)架高度確確定原則網(wǎng)架的高度度與屋面荷載、、跨度、平平面形狀、支承條件及及設(shè)備管道道等因素有關(guān)關(guān)。屋面荷載較較大、跨度度較大時(shí)，，網(wǎng)架高度度應(yīng)選得大大一些。平面形狀為為圓形、正正方形或接接近正方形形時(shí)，網(wǎng)架架高度可取取得小一些些，狹長(zhǎng)平平面時(shí)，單單向傳力明明顯，網(wǎng)架架高度應(yīng)大大一些。點(diǎn)支承網(wǎng)架架比周邊支支承的網(wǎng)架架高度要大大一些。當(dāng)網(wǎng)架中有有穿行管道道時(shí)，網(wǎng)架架高度要滿滿足要求。。一、網(wǎng)架架高度確定定原則網(wǎng)架的網(wǎng)格格尺寸與高高度關(guān)系密密切，斜腹腹桿與弦桿桿夾角應(yīng)控控制在40°～55°之間為宜。。如夾角過過小，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造困難難。網(wǎng)格尺寸要要與屋面材材料相適應(yīng)應(yīng)，網(wǎng)架上上直接鋪設(shè)設(shè)鋼筋混凝凝土板時(shí)，，網(wǎng)格尺寸寸不宜過大大，一般不不超過3m，否則安裝裝困難。對(duì)周邊支承承的各類網(wǎng)網(wǎng)架高度及及網(wǎng)格尺寸寸可按下表表選用。二、網(wǎng)格尺尺寸確定原原則注：1．L2為網(wǎng)架短向向跨度，單單位為米；；2．當(dāng)跨度在在18m以下時(shí)網(wǎng)格格數(shù)可適當(dāng)當(dāng)減少。三、網(wǎng)架的的撓度要求求及屋面排排水坡度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的的容許撓度度不應(yīng)超過過下列數(shù)值值：用作屋屋蓋－L2/250；用作樓面面－L2／300。L2為網(wǎng)架的短短向跨度。。網(wǎng)架屋面排排水坡度一一般為1％～4％，可采用用下列辦法法找坡：(a)在上弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上加設(shè)不不同高度的的小立柱(圖a)，當(dāng)小立柱柱較高時(shí)，，須注意小小立柱自身身的穩(wěn)定性性；(b)對(duì)整個(gè)網(wǎng)架架起拱(圖b)；(c)采用變高度度網(wǎng)架，增增大網(wǎng)架跨