建筑结构选型7

1、6.3 6.3 平板网架的支承方式平板网架的支承方式v周边支承周边支承周边支承网架周边支承网架是目前采用较多的一种形式，是目前采用较多的一种形式，所有边界所有边界节点都搁置在柱或梁上节点都搁置在柱或梁上，传力直接传力直接，网架受力均匀。，网架受力均匀。 当网架周边支承于柱顶时，当网架周边支承于柱顶时，网格宽度可与柱距一致网格宽度可与柱距一致；当网架支承于圈梁时，网格的划分比较灵活，可不受当网架支承于圈梁时，网格的划分比较灵活，可不受柱距影响。柱距影响。v点支承网架点支承网架一般有一般有四点支承和多点支承四点支承和多点支承两种情形，由于支承点处两种情形，由于支承点处集中受力较大，宜集中受力较大，

2、宜在周边设置悬挑在周边设置悬挑，以减小网架跨中，以减小网架跨中杆件的内力和挠度。杆件的内力和挠度。 v周边与点相结合支承的网架周边与点相结合支承的网架 在点支承网架中在点支承网架中，当周边没有当周边没有围护结构和抗风柱围护结构和抗风柱时时，可采用可采用点支承与周边支承相结合点支承与周边支承相结合的形式的形式。适用于工业厂房和展览厅等公共建筑适用于工业厂房和展览厅等公共建筑v三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架 在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在建筑功能的要求，需要在一边或

3、两对边上开口一边或两对边上开口，因而，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为使网架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为自由边。自由边。v三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架 自由边的存在对网架的受力是不利的，为此应对自由自由边的存在对网架的受力是不利的，为此应对自由边作出特殊处理。一般可在自由边附近增加网架层数边作出特殊处理。一般可在自由边附近增加网架层数或在自由边加设或在自由边加设托梁或托架托梁或托架。对中、小型网架，亦可。对中、小型网架，亦可采用增加网架高度或局部加大杆件截面的办法予以加采用增加网架高度或局部加大杆件截面的办法予以

4、加强。强。v悬挑网架悬挑网架 为满足一些特殊的需要，有时候网架结构的支承形式为满足一些特殊的需要，有时候网架结构的支承形式为为一边支承、三边自由一边支承、三边自由。为使网架结构的受力合理，。为使网架结构的受力合理，也必须在另一方向设置悬挑，以平衡下部支承结构的也必须在另一方向设置悬挑，以平衡下部支承结构的受力，使之趋于合理。受力，使之趋于合理。v体育场看台罩棚。体育场看台罩棚。6.4 6.4 平板网架的受力特点及选型平板网架的受力特点及选型v网架结构的形式很多，如何结合工程的具体条件选择适当网架结构的形式很多，如何结合工程的具体条件选择适当的网架型式，对网架结构的技术经济指标、制作安装质量的网

5、架型式，对网架结构的技术经济指标、制作安装质量以及施工进度等均有直接影响。以及施工进度等均有直接影响。 v影响网架选型的因素影响网架选型的因素建筑造型、建筑平面形状和尺寸；建筑造型、建筑平面形状和尺寸；网架的支承方式、荷载大小；网架的支承方式、荷载大小；屋面构造和材料屋面构造和材料建筑构造与要求建筑构造与要求制作安装方法制作安装方法周边支承网架结构受力特点周边支承网架结构受力特点v交叉桁架体系网架交叉桁架体系网架在周边支承的条件下，网架结构的在周边支承的条件下，网架结构的传力路线犹如双传力路线犹如双向向板结构或交叉梁系结构板结构或交叉梁系结构。网架的节点荷载，可看成是由两个方向的桁架共同承网架

6、的节点荷载，可看成是由两个方向的桁架共同承担（荷载平衡条件）；担（荷载平衡条件）；周边支承网架结构受力特点周边支承网架结构受力特点v交叉桁架体系网架交叉桁架体系网架两个方向的桁架在各个交点处的两个方向的桁架在各个交点处的竖向位移应分别相等竖向位移应分别相等（位移协调条件），（位移协调条件），空间工作的网架结构可看成是两个方向的平面桁架结空间工作的网架结构可看成是两个方向的平面桁架结构的组合，荷载沿桁架方向向周边支座传递。构的组合，荷载沿桁架方向向周边支座传递。v正交斜放交叉网架正交斜放交叉网架荷载沿桁架方向向周边支座传递荷载沿桁架方向向周边支座传递。v克服了两向正交正放网架当建筑平面为克服了两

7、向正交正放网架当建筑平面为长条矩形长条矩形时时接近单向受力状态的缺陷。接近单向受力状态的缺陷。短桁架对长桁架起的支承作用短桁架对长桁架起的支承作用，使长桁架在角部产生，使长桁架在角部产生负弯矩，角部负弯矩的作用对四角支座产生较大的拉负弯矩，角部负弯矩的作用对四角支座产生较大的拉力，力，使四角翘起使四角翘起，需要设置特殊的拉力支座需要设置特殊的拉力支座。v需要对需要对网架四角锚拉网架四角锚拉。v或把角柱去掉，使拉力或把角柱去掉，使拉力 分散至角部的两个柱子。分散至角部的两个柱子。周边支承网架结构选型周边支承网架结构选型平面形状平面形状网架型式网架型式矩矩形形长宽长宽比比1 1中小跨度中小跨度棋盘

8、形四角锥、棋盘形四角锥、斜放四角锥、斜放四角锥、星形四角星形四角锥锥正放抽空四角锥、正放抽空四角锥、蜂窝形三角锥蜂窝形三角锥两向正交正放桁架、两向正交斜放桁架两向正交正放桁架、两向正交斜放桁架大跨度大跨度两向正交正放桁架、两向正交斜放桁架两向正交正放桁架、两向正交斜放桁架正放四角锥、斜放四角锥正放四角锥、斜放四角锥长宽比长宽比=11.5=11.5两向正交斜放桁架、正放抽空四角锥两向正交斜放桁架、正放抽空四角锥长宽比长宽比1.51.5两向正交正放桁架、正放四角锥、两向正交正放桁架、正放四角锥、正放抽空四角锥正放抽空四角锥圆形圆形多边形多边形中小跨度中小跨度抽空三角锥、蜂窝形三角锥抽空三角锥、蜂窝

9、形三角锥大跨度大跨度三向交叉桁架、三角锥三向交叉桁架、三角锥四点及多点支承网架结构四点及多点支承网架结构v受力特点受力特点四点支承正交正放网架比正交斜放网架受力合理四点支承正交正放网架比正交斜放网架受力合理。四点支承的网架，从平面图形看是几何可变的。为了四点支承的网架，从平面图形看是几何可变的。为了保证网架的几何不变性和有效地传递水平力，保证网架的几何不变性和有效地传递水平力，须适当须适当地设置地设置水平支撑水平支撑。v选型选型从受力性能来看，四点支承的情况下，正放网格的网从受力性能来看，四点支承的情况下，正放网格的网架比斜放网格的要好些；架比斜放网格的要好些；从节点构造来看，从节点构造来看，

10、两向正交正放网架简单一些两向正交正放网架简单一些，起拱起拱或起排水坡度均比较方便或起排水坡度均比较方便。因此，四点支承及多点支承的网架，因此，四点支承及多点支承的网架，宜选用正放网格宜选用正放网格类型的网架类型的网架，如两向正交正放、正放四角锥和正放抽，如两向正交正放、正放四角锥和正放抽空四角锥网架。空四角锥网架。其中正放抽空四角锥网架还可根据网架的内力分布情其中正放抽空四角锥网架还可根据网架的内力分布情况，适当增减一些四角锥体，因而其技术经济效果更况，适当增减一些四角锥体，因而其技术经济效果更佳。佳。平面形状平面形状网架型式网架型式四点支承四点支承多点支承多点支承两向正交正放桁架、正放四角锥

11、两向正交正放桁架、正放四角锥正放抽空四角锥正放抽空四角锥周边支承周边支承与点支承结合与点支承结合两向正交斜放桁架、斜放四角锥两向正交斜放桁架、斜放四角锥三边支承网架结构三边支承网架结构v 对于三边支承的矩形平面网架，通过计算表明，对于三边支承的矩形平面网架，通过计算表明，其用钢其用钢量和刚度两项指标的对比情况与周边支承网架基本一致量和刚度两项指标的对比情况与周边支承网架基本一致，可参照上述周边支承的分析结果进行选型。可参照上述周边支承的分析结果进行选型。6.5 6.5 平板网架的主要尺寸平板网架的主要尺寸v网架结构的几何尺寸网架结构的几何尺寸网格的尺寸网格的尺寸网架的高度网架的高度腹杆的布置腹

12、杆的布置v网架几何尺寸应根据网架几何尺寸应根据建筑功能、建筑平面形状、支承条件、建筑功能、建筑平面形状、支承条件、跨度大小、屋面材料、荷载大小、有无悬挂吊车、施工条跨度大小、屋面材料、荷载大小、有无悬挂吊车、施工条件件等因素确定。等因素确定。v网格尺寸网格尺寸主要指上弦网格尺寸；主要指上弦网格尺寸；取决于网架的取决于网架的结构形式、跨度、柱距、屋面构造、构结构形式、跨度、柱距、屋面构造、构件材料件材料。在可能的条件下，在可能的条件下，网格尺寸宜取大些。网格尺寸宜取大些。采用钢筋混凝土屋面板时，采用钢筋混凝土屋面板时，网格尺寸不宜超过网格尺寸不宜超过3 33m3m。否则屋面构件较重，吊装不易；否

13、则屋面构件较重，吊装不易；采用轻型屋面时，网格尺寸可为檩距的倍数采用轻型屋面时，网格尺寸可为檩距的倍数; ;v网格尺寸网格尺寸杆件为钢管时，网格尺寸可取大些；杆件为钢管时，网格尺寸可取大些；杆件为角钢或小钢管时，由于杆件长细比的考虑网格杆件为角钢或小钢管时，由于杆件长细比的考虑网格尺寸应小些。尺寸应小些。常用网格尺寸常用网格尺寸v短向跨度短向跨度l l30m60m60m时，取（时，取（1/201/121/201/12） l l ；v网格高度网格高度v确定网架高度时主要应考虑的因素确定网架高度时主要应考虑的因素建筑要求及刚度要求建筑要求及刚度要求 v当屋面荷载较大时，网架高度应选择的较高当屋面荷

14、载较大时，网架高度应选择的较高，反之，反之可矮些可矮些。当网架中必须穿行通风管道时，网架高度。当网架中必须穿行通风管道时，网架高度必须满足此高度。但当跨度较大时，网架高度主要必须满足此高度。但当跨度较大时，网架高度主要由相对挠度的要求来决定。一般说来，由相对挠度的要求来决定。一般说来，跨度较大时，跨度较大时，网架的跨高比可选用得大些网架的跨高比可选用得大些。 网架的平面形状网架的平面形状 v当平面形状为当平面形状为圆形、正方形或接近正方形的矩形圆形、正方形或接近正方形的矩形时时，网架高度可取得小些。当矩形平面网架狭长时网架高度可取得小些。当矩形平面网架狭长时，单，单向作用就明显，其刚度就越小些

15、，故此时向作用就明显，其刚度就越小些，故此时网架高度网架高度应取得大些。应取得大些。 v网格高度网格高度v确定网架高度时主要应考虑的因素确定网架高度时主要应考虑的因素网架的支承条件网架的支承条件 v周边支承时，网架高度可取得小些；点支承时，网周边支承时，网架高度可取得小些；点支承时，网架高度应取得大些。架高度应取得大些。 节点构造形式节点构造形式 v网架的节点构造形式很多，国内常用的有网架的节点构造形式很多，国内常用的有焊接空心焊接空心球节点和螺栓球节点球节点和螺栓球节点。二者相比，。二者相比，前者的安装变形前者的安装变形小于后者小于后者。故采用焊接空心球节点时，网架高度可。故采用焊接空心球节

16、点时，网架高度可取得小些；采用螺栓球节点时，网架高度应取得大取得小些；采用螺栓球节点时，网架高度应取得大些。些。 当网架有起拱时，网架的高度可取得小些当网架有起拱时，网架的高度可取得小些。v网格高度网格高度网架的高度应与网格尺寸相配，否则腹杆的长度和倾网架的高度应与网格尺寸相配，否则腹杆的长度和倾角不够合理。角不够合理。网架高度与跨度的比值一般取为：网架高度与跨度的比值一般取为：v短向跨度短向跨度l l30m60m60m时，取（时，取（1/201/141/201/14）l l ；平平板网架的层数板网架的层数v平板网架的层数平板网架的层数网架采用上下弦杆为网架采用上下弦杆为两层网架两层网架。网架

17、跨度较大，如网架跨度较大，如100m100m时，采用两层网架，会造成：时，采用两层网架，会造成：网架高网架高度大，网格大，内力大，杆件粗，钢球（节点）度大，网格大，内力大，杆件粗，钢球（节点）直径大，等直径大，等多层网架的优点：多层网架的优点：v刚度大；刚度大；v内力均匀，内力峰值远小于两层的，降低内力均匀，内力峰值远小于两层的，降低2540%2540%；v钢材省，且跨度越多越明显钢材省，且跨度越多越明显 ；5080m5080m以上可选用多层网架。以上可选用多层网架。6.5 6.5 平板网架的主要尺寸平板网架的主要尺寸v腹杆布置腹杆布置应尽量应尽量使受压杆件短，受拉杆件使受压杆件短，受拉杆件长，长，减小压杆的长细减小压杆的长细比比，充分发挥杆件截面的强度，使网架