建筑結(jié)構(gòu)選型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

1、1第十章第十章 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)234v優(yōu)點(diǎn)：（1）網(wǎng)架是多向受力的空間結(jié)構(gòu)，比單向受力的平面桁架結(jié)構(gòu)使用跨度更大，一般可達(dá)到3060m，甚至60m以上。v（2）由于網(wǎng)架的整體空間作用，桿件相互支持，剛度大，穩(wěn)定性好，具有各向受力性能，應(yīng)力分布均勻，用料方面可比桁架結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材30%。v（3）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)安全度特別大，倘若某一桿件受壓屈曲，也不導(dǎo)致破壞。v（4）網(wǎng)架屋蓋的網(wǎng)格型式，為屋面鋪設(shè)材料和天花裝飾或燈具布置等提供方便，使之更加壯觀、優(yōu)美。v適用范圍：應(yīng)用范圍很廣，不僅適用于中小跨度的工業(yè)與民用建筑，而且尤其適用于大跨度的體育館、展覽館、影劇院、大會(huì)堂等屋蓋結(jié)構(gòu)。5平板

2、網(wǎng)架平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架曲面網(wǎng)架678一、交叉桁架體系網(wǎng)架一、交叉桁架體系網(wǎng)架v是由許多上下弦平行的平面桁架相互交叉聯(lián)成一體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可由兩向或三向相互交叉的桁架組成v兩向交叉為90o正交或任意角度相交，三向交叉的交角為60ov分為1、兩向正交正放網(wǎng)架（井字形網(wǎng)架） 2、兩向正交斜放網(wǎng)架 3、三向交叉網(wǎng)架9v1、兩向正交正放網(wǎng)架（井字形網(wǎng)架）v由兩組相互交叉成90o （“正交”）的平面桁架組成，且兩組桁架分別與其相應(yīng)的建筑平面邊線平行（“正放”）v適用于四點(diǎn)支承的正方形建筑平面，跨度宜為3060mv網(wǎng)格平面為幾何可變，必須加設(shè)水平支撐10v2、兩向正交斜放網(wǎng)架v由兩組相互交叉成90o（“正交”

3、）的平面桁架組成，且兩組桁架分別與其相應(yīng)的建筑平面邊線成45o（“斜放”）v適用與周邊支承的矩形建筑平面，剛度較大、用料較省，用于中等跨度和大跨度（60m以上）建筑且大跨度經(jīng)濟(jì)效果好11v3、三向交叉網(wǎng)架v由三組互成60o 的平面桁架相交而成 。剛度更大，內(nèi)力均勻，但桿件多，適宜采用鋼管桿件球節(jié)點(diǎn)。v適用于大跨度建筑（60m），特別適合于三角形、多邊形和圓形的建筑平面12二、角錐體系網(wǎng)架二、角錐體系網(wǎng)架v錐體網(wǎng)架因不是桁架交叉組成，故網(wǎng)架的上下層網(wǎng)格之間設(shè)有豎向腹桿，即錐體的棱角斜桿v可預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)錐體單元，方便加工、運(yùn)輸、存放、安裝 v錐體網(wǎng)架一般有：v1、三角錐體網(wǎng)架v2、四角錐體網(wǎng)架v3六

4、角錐體網(wǎng)架13 1、三角錐體網(wǎng)架（a）v三角錐網(wǎng)架：上下弦平面均為三角形網(wǎng)格v抽空三角錐網(wǎng)架：基于三角錐網(wǎng)架，抽去部分三角錐單元的腹桿和下弦桿而成，上弦面為三角形網(wǎng)格，下弦面為三角形和六邊形網(wǎng)格或全部為六邊形網(wǎng)格14v1、三角錐體網(wǎng)架（b）152、四角錐體網(wǎng)架（av正方抽空四角錐網(wǎng)架v斜方四角錐網(wǎng)架16172、四角錐體網(wǎng)架（b）v正方抽空四角錐網(wǎng)架：基于正方四角錐網(wǎng)架，為節(jié)約鋼材、采光通風(fēng)，適當(dāng)抽去一部分四角錐單元的腹桿和下弦桿，使得下弦網(wǎng)格尺寸擴(kuò)大一倍18v斜方四角錐網(wǎng)架：上弦與建筑平面邊線成45o，下弦與建筑平面邊線平行或垂直，上弦桿長(zhǎng)為下弦桿長(zhǎng)的0.7倍，上弦受壓、下弦受拉，受力合理、節(jié)

5、點(diǎn)處桿件少、構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于中小跨度的矩形平面建筑v六角錐體網(wǎng)架：桿件多、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、施工困難，少用1920一、網(wǎng)格尺寸一、網(wǎng)格尺寸21二、網(wǎng)格高度v應(yīng)與網(wǎng)格尺寸相匹配，否則腹桿長(zhǎng)和傾角不夠合理v取決于網(wǎng)架跨度v網(wǎng)架高度與跨度的比值：v短向跨度l30m時(shí)，可取l /10 l /13v短向跨度l3060m時(shí)，可取l /12 l /15v短向跨度l60m時(shí)，可取l /14 l /1822三、腹桿布置23第五節(jié) 平板網(wǎng)架的受力特點(diǎn)v平面網(wǎng)架的受力特點(diǎn)是空間工作24第六節(jié) 網(wǎng)架的桿件和節(jié)點(diǎn)25一、網(wǎng)架桿件v常采用鋼管、角鋼、冷彎薄壁型鋼等作為桿件v鋼管截面封閉、各向同性、抗彎抗扭剛度大，受力性能好、

6、承載力高，應(yīng)用較多v中小跨度且荷載較小時(shí)，亦可采用角鋼或冷彎薄壁型鋼v荷載較大或跨度較大時(shí)，材料宜選用Q345鋼，可減輕自重v鋁合金、不銹鋼等材料具有輕質(zhì)、耐腐、美觀等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)網(wǎng)架上的應(yīng)用也越來(lái)越多26二、網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)v網(wǎng)架中的節(jié)點(diǎn)起著連接各個(gè)桿件、傳遞桿件內(nèi)力的作用 v節(jié)點(diǎn)處交匯的桿件少則6根、多則13根，且呈空間交匯關(guān)系v節(jié)點(diǎn)的選型和設(shè)計(jì)是網(wǎng)架設(shè)計(jì)的重要部分 v鋼板節(jié)點(diǎn)：適用于桿件為角鋼或冷彎薄壁型鋼時(shí)，剛度大、整體性好、制作加工簡(jiǎn)單，不適用于鋼管桿件 v焊接空心球節(jié)點(diǎn)：由兩個(gè)半球?qū)付?，適用于鋼管桿件，適應(yīng)性強(qiáng)、傳力明確、造型美觀，但焊接質(zhì)量要求高、焊接量大、焊接變形較大、下料要求高

7、v螺栓球節(jié)點(diǎn)：在實(shí)心球上鉆出螺栓孔、用高強(qiáng)螺栓連接鋼管桿件，具有焊接空心球節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不用焊接，能加快安裝速度、縮短工期，但節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜、加工量大 27282930第七節(jié) 網(wǎng)架的支承方式v周邊支承：（1）網(wǎng)架周邊每個(gè)節(jié)點(diǎn)都支承在一根柱上，傳力直接明確、網(wǎng)架受力均勻，適用于大、中跨度網(wǎng)架.31v（2）網(wǎng)架周邊所有節(jié)點(diǎn)都支承在圈梁上，圈梁再支承在周邊的柱上，柱子數(shù)量少、布置靈活、便于建筑設(shè)計(jì)、網(wǎng)架受力均勻，適用于中小跨度網(wǎng)架32點(diǎn)支承：設(shè)置四個(gè)或多個(gè)支柱，適用于要求大柱距的情況周邊支承與點(diǎn)支承結(jié)合：根據(jù)使用要求，設(shè)置邊點(diǎn)混合支承，或三邊支承一邊開(kāi)口，或兩邊支承兩邊開(kāi)口，適用于飛機(jī)庫(kù)等3334周

8、邊支承與點(diǎn)支承結(jié)合：根據(jù)使用要求，設(shè)置邊點(diǎn)混合支承，或三邊支承一邊開(kāi)口，或兩邊支承兩邊開(kāi)口，適用于飛機(jī)庫(kù)等35第八節(jié) 網(wǎng)架的屋面材料與屋頂坡度v網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，一般采用輕質(zhì)屋面材料，如鋼檁、木椽、望板、油氈和鋁板等，或采用鋼絲網(wǎng)水泥板。v網(wǎng)架結(jié)構(gòu)屋面的排水坡度比較平緩，一般采用2%5%。屋面形成方法可以采用v（1）網(wǎng)架本身起拱v（2）網(wǎng)架上弦節(jié)點(diǎn)上面加焊短鋼桿撐高v（3）支承網(wǎng)架的柱變高度（平坡落水的屋面才能用）3637無(wú)檁條體系屋面383940網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑實(shí)例 上海體育館上海體育館 首都機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù)首都機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù) 廣州白云機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù)廣州白云機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù) 澳門(mén)東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館澳門(mén)東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館 嶺南明珠嶺南明

9、珠4142采用三向網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，焊接空心球結(jié)點(diǎn)，雙面弧形壓力支座。上海體育館4344v上海體育館，也稱上海大舞臺(tái)，坐落在上海西南地區(qū)，著名的華亭賓館對(duì)面，1975年建成使用。主館呈圓形，高33米，屋頂網(wǎng)架跨度直徑110米，采用平板型三向網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)格尺寸為跨度的1/8。館內(nèi)可容納觀眾18000人。1999年經(jīng)改建，新增1250m2的雙層舞臺(tái)，設(shè)施先進(jìn)，是目前國(guó)內(nèi)首家劇院式的體育館?？沙薪痈黝?lèi)文藝演出、大型體育比賽、集會(huì)、大型展覽等等，觀眾容量仍可保持在12000人左右。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑實(shí)例45采用多層四角錐網(wǎng)架和栓焊鋼橋相結(jié)合的空間體系。首都機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù)46大門(mén)處的網(wǎng)架邊梁設(shè)計(jì)成一箱形的空間桁架兩跨連續(xù)鋼

10、梁。4748v首都機(jī)場(chǎng)A380機(jī)庫(kù)工程由中德合資企業(yè)北京飛機(jī)維修工程有限公司投資建設(shè)，中標(biāo)價(jià)4.1283億元人民幣。A380機(jī)庫(kù)位于首都機(jī)場(chǎng)3號(hào)航站樓的北側(cè)，建筑面積6.4萬(wàn)平方米，局部地上三層，地下一層，由機(jī)庫(kù)大廳和附樓兩部分組成，建成后可同時(shí)容納維修4架A380空中客車(chē)或兩架A380和4架B747大型客機(jī)，是目前世界最大的飛機(jī)維修庫(kù)。該工程將于2008年3月竣工，該工程已被列為奧運(yùn)配套工程。 A380機(jī)庫(kù)在世界航空領(lǐng)域具有高知名度、高技術(shù)含量的特點(diǎn)。其中三層球型焊接球鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的整體提升是該工程的最大技術(shù)難點(diǎn)。鋼網(wǎng)架總面積4.1萬(wàn)平方米，相當(dāng)于6個(gè)足球場(chǎng)，總重量1萬(wàn)余噸，采用地面組拼、一次

11、整體提升到位的先進(jìn)施工方案，一次提升面積和重量將創(chuàng)世界之最。49廣州白云機(jī)場(chǎng)車(chē)庫(kù)v采用高低整體式折線形網(wǎng)架。網(wǎng)架三邊為柱子支承，沿大門(mén)一邊設(shè)置了桁架式反梁，在網(wǎng)架高低出跨交界處，也不知了一些加強(qiáng)桿使之形成箱形梁的作用。50澳門(mén)東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育澳門(mén)東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)體育館，位于路氹城蓮花館，位于路氹城蓮花路，是澳門(mén)為舉辦第路，是澳門(mén)為舉辦第四屆東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)而興四屆東亞運(yùn)動(dòng)會(huì)而興建的多功能體育館，建的多功能體育館，是澳門(mén)最大的室內(nèi)體是澳門(mén)最大的室內(nèi)體育館，育館，2002年竣工。年竣工。體育館主場(chǎng)館的高體育館主場(chǎng)館的高20m，長(zhǎng)徑長(zhǎng)徑92.5m，短徑，短徑62m。由于其橢圓型穹頂建由于其橢圓型穹頂建筑，被冠以筑，被冠以“澳門(mén)蛋澳門(mén)蛋”之稱。穹頂結(jié)構(gòu)為多之稱。穹頂結(jié)構(gòu)為多點(diǎn)支撐空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)點(diǎn)支撐空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。5152v“嶺南明珠”體育館位于廣東省佛山市禪城區(qū)季華五路（電視塔北側(cè)），體育館整個(gè)屋面采用連續(xù)的穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，與以往的穹頂結(jié)構(gòu)不同的是：引進(jìn)了斗拱的概念，強(qiáng)調(diào)了水平環(huán)的作用。在力學(xué)合理性方面，將以往穹頂結(jié)構(gòu)是拱的旋轉(zhuǎn)體這種考慮方法，改變?yōu)樗江h(huán)的集結(jié)體。穹頂?shù)纳习氩繛閴嚎s環(huán)，下部為張力環(huán)，水平環(huán)采用H型鋼組成的空間三角形鋼桁架，具有足夠剛度，水平環(huán)桁架通過(guò)層間立柱和外斜桿，逐層疊加形成一個(gè)牢固的穹頂。層間立柱由H型鋼和圓鋼管組成，外斜桿采用圓鋼管，鋼材均采用Q345B鋼。主館由1