大跨度建筑屋蓋結(jié)構(gòu)2

第五章

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

第一節(jié)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點、優(yōu)點與適用范圍

第二節(jié)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分類

第三節(jié)

平板網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式

第四節(jié)

平板網(wǎng)架的主要尺寸

第五節(jié)

平板網(wǎng)架的受力特點

第六節(jié)

網(wǎng)架的支承方式第一節(jié)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點、優(yōu)點與適用范圍

特點：平面桁架相互交叉結(jié)合而成

優(yōu)點：

1多向受力的空間結(jié)構(gòu)，跨度大

2剛度大，穩(wěn)定性好

3桿件主要承受軸向力，能充分發(fā)揮

材料的強度

4高次超靜定，安全度高

5結(jié)構(gòu)高度小，不僅可以有效地利用建筑空間，而且能夠利用較小的桿件建造大跨度結(jié)構(gòu)

6桿件類型劃一，適用于工業(yè)化生產(chǎn)、地面拼裝的整體吊裝

材料：一般為鋼結(jié)構(gòu)（16錳鋼）

桿件：鋼管、角鋼

結(jié)點：空心球結(jié)點、鋼板焊接結(jié)點

適用范圍：中小跨度的工業(yè)和民用建筑、大跨度的體育館、展覽館等屋蓋結(jié)構(gòu)第二節(jié)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分類

按外形分：曲面網(wǎng)架、平面網(wǎng)架

一、曲面網(wǎng)架（網(wǎng)殼）

單曲、雙曲、單層、雙層特點：1利用一定的起拱度來實現(xiàn)外力的空間傳遞2多余的上凸增加了建筑容積3巨大的推力，造成施工困難，材料消耗大上海商務(wù)中心武漢木蘭湖培訓(xùn)中心加油站

二、平面網(wǎng)架（平板網(wǎng)架）

平行玄桁架交叉而成，雙層平面網(wǎng)格

特點：空間受力，無推力第三節(jié)

平板網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式一、兩向正交正放網(wǎng)架二、兩向正交斜放網(wǎng)架三、三向交叉網(wǎng)架四、錐體網(wǎng)架一、兩向正交正放網(wǎng)架正交：兩個方向桁架互相垂直正放：兩個方向桁架都與建筑平面的邊線平行特點：兩個方向桁架跨度相等或接近時，兩個方向桁架受力才比較均勻，且能發(fā)生整體空間作用如建筑平面為長方形，空間作用不明顯網(wǎng)格平面為幾何可變體型，剛度差，需設(shè)斜撐適用范圍：建筑平面為正方形或接近正方形中等跨度：30~60米廈門國際會展中心81×81米有柱展廳，屋蓋采用雙向空間鋼桁架結(jié)構(gòu)。桁架下弦標(biāo)高為10.55米，桁架高度H=4.0米，鋼桁架沿縱向間距為27米，沿橫向間距為9米，均支承在鋼筋砼柱柱頂廈門國際會展中心二、兩向正交斜放網(wǎng)架正交：兩個方向桁架互相垂直斜放：兩個方向桁架都與建筑平面的邊線成45度角特點：1長度不統(tǒng)一，最長的桁架長度=桁架長度不因平面長邊的增加而改變2短桁架對長桁架起支承作用，可降低長桁架的內(nèi)力3網(wǎng)格平面圖形可維持幾何不變形，空間剛度好4網(wǎng)架四角的錨拉，使長桁架在角部產(chǎn)生負(fù)彎矩對四角支座產(chǎn)生較大的拉力，使四角有可能翹起由角部兩個柱子共同承擔(dān)，避免拉力集中適用范圍：任意尺寸的矩形建筑平面中等跨度：30~60米大跨度：60米以上三、三向交叉網(wǎng)架三個方向的桁架相互交叉60度而成特點：1上下玄網(wǎng)格均為三角形2空間剛度比兩向網(wǎng)架好3桿件內(nèi)力更均勻4結(jié)點匯交桿件多，構(gòu)造復(fù)雜適用范圍：大跨度

，建筑平面為三角形、六邊形、圓形四、錐體網(wǎng)架由三角錐、四角錐或六角錐單元組成棱角斜桿作豎向腹桿三角錐體網(wǎng)架型式：1上下玄均為三角形網(wǎng)格---空間剛度好2跳格三角錐體網(wǎng)格：上玄為三角形網(wǎng)格，下玄為三角形和六角形網(wǎng)格---用料省適用范圍：建筑平面為矩形、三邊形、梯形、六邊形、圓形的大跨度結(jié)構(gòu)四角錐體網(wǎng)架上下玄均為方格，上下玄錯開半格適用范圍：中小跨度結(jié)構(gòu)型式：1正放四角錐體網(wǎng)架2斜放四角錐體網(wǎng)架四角錐體網(wǎng)架1正放四角錐體網(wǎng)架：錐的底邊與相應(yīng)的建筑平面周邊平行A倒四角錐體（錐尖向下）：錐的底邊相連為上玄桿，錐尖的連桿為上玄桿，上下玄錯開半格四角錐體網(wǎng)架1正放四角錐體網(wǎng)架b正四角錐體（錐尖向下）四角錐體網(wǎng)架四角錐體網(wǎng)架正放四角錐體網(wǎng)架

特點：（1）桿件內(nèi)力均勻，點支承時除支座處桿件內(nèi)力較大，其他桿件內(nèi)力均勻（2）屋面板規(guī)格比較統(tǒng)一，上下玄桿等長，構(gòu)造簡單適用范圍：（1）平面接近于正方形的中小跨度周邊支承的建筑（2）大柱距的點支承、有懸掛吊車的工業(yè)廠房四角錐體網(wǎng)架2斜放四角錐體網(wǎng)架：錐的底邊與相應(yīng)的建筑平面周邊夾角45度上玄桿短對受壓有利，下玄桿長為受拉桿，受力合理適用范圍：中小跨度、矩形平面六角錐體網(wǎng)架錐尖向下：上玄為正六角形網(wǎng)格，下玄為正三角形網(wǎng)格六角錐體網(wǎng)架錐尖向上：下玄為正六角形網(wǎng)格，上玄為正三角形網(wǎng)格桿件多，結(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，屋面板為六邊形或三角形，施工困難，較少采用第四節(jié)

平板網(wǎng)架的主要尺寸一、網(wǎng)格尺寸短向跨度l<30m時，?。?/8~1/12）l短向跨度l=30~60m時，?。?/11~1/14）l短向跨度l>60m時，?。?/13~1/18）l鋼筋混凝土屋面板時，不宜超過

3m*3m輕型屋面：3~6米第四節(jié)

平板網(wǎng)架的主要尺寸二、網(wǎng)格高度和網(wǎng)格尺寸相匹配短向跨度l<30m時，取（1/10~1/13）l短向跨度l=30~60m時，?。?/12~1/15）l短向跨度l>60m時，?。?/14~1/18）l三、腹桿布置交叉桁架體系：腹桿傾角40~55度角錐網(wǎng)架：腹桿傾角60度大跨度網(wǎng)架：再分式腹桿第五節(jié)

平板網(wǎng)架的受力特點第六節(jié)

平板網(wǎng)架的支承方式一、周邊支承于柱每個結(jié)點都設(shè)置柱周邊不設(shè)置邊桁架用鋼梁省適用范圍：大跨度和中等跨度二、周邊支承于圈梁柱子數(shù)量少柱距布置靈活周邊可不設(shè)置邊桁架圈梁有利于抗震適用范圍：中小跨度三、點支承柱子數(shù)量少，建筑物使用靈活適用范圍：大柱距的廠房或倉庫四、三邊支承自由邊必須設(shè)邊梁或桁架梁適用范圍：飛機庫或飛機修理裝配車間第六章

懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)的組成：懸索結(jié)構(gòu)由受拉索、邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件所組成。拉索采用由高強鋼絲組成的鋼絞線、鋼絲繩或部絲束，邊緣構(gòu)件和下部支承構(gòu)件則常常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的特點：

１．索網(wǎng)只受軸向拉力，既無彎矩，也無剪力，受力簡單２．懸索結(jié)構(gòu)通過索的軸向受拉來抵抗外荷載的作用，可以最充分地利用鋼材的強度。３·懸索結(jié)構(gòu)便于建筑造型，容易適應(yīng)各種建筑平面。4.可以創(chuàng)造具有良好物理性能的建筑空間。5．懸索屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差。6．懸索結(jié)構(gòu)的邊緣構(gòu)件和下部支承必須具有一定的剛度和合理的形式，以承受索端巨大的水平拉力。第三節(jié)

懸索結(jié)構(gòu)的型式

懸索屋蓋結(jié)構(gòu)按屋面幾何形式的不同，可分為單曲面和雙曲面兩類；

根據(jù)拉索布置方式的不同，可分為單層懸索體系、雙層懸索體系、交叉索網(wǎng)體系

一、單層懸索體系

單層懸索體系的優(yōu)點是傳力明確，構(gòu)造簡單；

缺點是屋面穩(wěn)定性差，抗風(fēng)（上吸力）能力小。

常采用重屋面，適用于中小跨度建筑的屋蓋。

拉索水平力的傳遞，一般有以下三種方式：

１）拉索水平力通過豎向承重結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ),拉索的兩端可錨固在具有足夠抗側(cè)剛度的豎向承重結(jié)構(gòu)上

（2）拉索水平力通過拉錨傳至基礎(chǔ)

（3）拉索水平力通過剛性水平構(gòu)件集中傳至抗側(cè)力墻

2．雙曲面單層拉索體系

常見于圓形的建筑平面，其各拉索按輻射狀布置，整個屋面形成一個旋轉(zhuǎn)曲面

二、雙層懸索體系

由一系列承重索和相反曲率的穩(wěn)定索所組成

特點是穩(wěn)定性好，整體剛度大，反向曲率的索系可以承受不同方向的

荷載作用。

適宜于采用輕屋面，如鐵皮、鋁板、石棉板等屋面材料，以減輕屋蓋自重。

分類：單曲面、雙曲面、1．單曲面雙層拉索體系常用于矩形平面的單跨或多跨建筑

2·雙曲面雙層拉索體系

承重柬和穩(wěn)定索均沿輻