平板网架结构PPT

1、平板网架结构第 二 讲第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 一、概述1.空间结构：建筑结构的形体成三维空间形状并具有三维受力特征、立体工作的结构。 空间结构的发展既是人类生活与生产的需要，又是标志一个国家的建筑技术水平的象征之一，具有良好的功能、社会和经济效益。2.空间结构分类：刚性结构（空间网格结构（网架

2、、网壳）、薄壳、折板、空间拱、蒙皮应力结构）；第2讲：平板网架结构 柔性结构（悬挂结构（悬索、索网、帐篷结构）、充气结构、斜拉结构（网架、网壳、拱、梁）。组合结构3.中国空间结构发展的四十年4.平板网架结构优点：空间刚度大，整体性和稳定性，安全度高；具有良好的抗震性能（7度及以下抗震设防的地区无需验算）；网架高度小（1/121/20），用钢量省（30m以上跨度）；第2讲：平板网架结构 用小规格、短杆件构成大跨度结构；平面布置灵活；有利于管道及设备安装；杆件、节点可标准化生产，运输、安装方便、快速；施工适应性强。缺点：结构内力分布不均匀，边缘杆件“强度过剩”；造价偏高，需要专业队伍施工。第2讲：

3、平板网架结构 二、网架结构体系1.根据支承情况不同分类：周边支承网架、三边支承网架、二边支承网架、点支承（三点、四点、多点）网架；2.根据网架的组称单元分类：交叉桁架体系（由平面桁架交叉组成）；四角锥网架（正放四角锥、斜放四角锥、星形四角锥）；三角锥网架（抽空三角锥、蜂窝形三角锥）。3.网架总体受力特点：平板网架结构从总体上说具有平板的受力特点。第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 周边支承网架：上弦杆受压、下弦杆受拉；上、下弦应力分布规律为跨中区域应力最大、支座区域小；腹杆可能受拉或压，一般支座区域应力大、跨中区域小。点支承网架：最大受力杆多集中于通过柱顶的主网带（柱上板带）；上、下弦

4、杆可能受拉或受压，支承点附近有负弯矩存在。第2讲：平板网架结构 三、网架选型 原则：安全、经济、美观、实用；满足建筑、工艺等功能要求（屋面排水、通风采光、悬挂吊车）综合考虑具体工程的平面形状、荷载类型、支承条件、施工技术水平及材料供应等情况。 在上述条件相同的情况下，网架用钢量的多少和刚度大小是衡量网架结构性能的重要指标。第2讲：平板网架结构 三、网架选型A.周边支承方形或矩形平面 1.接近方形且跨度较小：棋盘形四角锥、双向正交正放网架、斜放四角锥、蜂窝形三角锥； 2.接近方形且跨度较大平面：斜放四角锥、星形四角锥、棋盘形四角锥（用钢量较小，刚度大）； 3.狭长形平面（a/b1.5）（工业厂房

5、）：双向正交正放网架，正放四角锥、正放抽空四角锥，斜放类网架不合适。 4.多边形及圆形平面（正六边形、正八边形、圆形）：三向网架、三角锥网架、抽空三角锥和蜂窝形网架。第2讲：平板网架结构 三、网架选型B.四点支承及多点支承网架： 正放四角锥、正交正放四角锥和正放抽空四角锥（刚度好、构造简单，有时对受力较小部位可抽空部分锥体，并且利用悬臂端平衡部分跨中弯矩，易做成标准单元。C.三边支承、一边自由： 常用于飞机库和船体车间、剧院舞台、伸缩缝处， 关键在于尽量减小网架开口边的挠度，使之接近于四边支承情况。方法：第2讲：平板网架结构 1.开口边形成三层网架，形成格构反梁，弹性支承； 2.加托梁； 3.

6、加设开口边桁架； 4.加预应力； 5.自由边悬挑适当长度，降低应力高峰； 6.加斜拉索； 7.大拱下悬挂自由边。第2讲：平板网架结构 四、几何尺寸的选择 1.网格尺寸：（主要决定网架内力分布是否均匀，刚度大小及经济性） 很大程度取决于屋面材料，与通风等专业有关。 L18m， 网格尺寸 L/5L/7 18 L 30m， L/6L/12 30 L 60m， L/12L/20 同时应保证网格数。第2讲：平板网架结构 四、几何尺寸的选择 2.网架高度： 主要取决于屋面荷载、跨度大小、平面形状、支承条件等，对网架经济指标有较大影响。 L 30m， h=（1/101/14）L 30 L 60m， h=（1

7、/141/20）L 3.腹杆体系 与上、下弦平面夹角控制在40o55o之间，否则节点构造处理困难。第2讲：平板网架结构 五、网架的建模与内力计算 1.荷载：以节点荷载形式作用；温度应力；施工阶段分条吊装、滑移、提升、顶升；地震作用；自重； 2.计算方法： 视网架节点为铰节点，利用空间桁架位移法计算。 3.建模：规律性、层与杆件截面特性、组与杆件材性、边界条件、特殊单元的应用和支座条件的模拟。第2讲：平板网架结构 满堂脚手架高空散装法（图12）：适用于螺栓球节点网架，起重能力较差允许搭设满堂架子的情况下。第2讲：平板网架结构 高空滑移法（图13）：适用于中小跨度刚度较好的圈梁支承的网架。第2讲：

8、平板网架结构 整体吊装法（图14）：适用于具有吊装场地及吊装设备的情况下。第2讲：平板网架结构 工作平台滑移法（图15）：适用于柱支承、尺寸较大刚度较好的网架。第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 第2讲：平板网架结构 六、杆件设计 1.截面形式：圆管、方管、T形钢、角钢组合截面。 2.杆件计算长度：考虑节点弹性对杆件承载力的提高，将杆件计算长度予以修正。 螺栓球 焊接球 板节点弦杆、支座斜腹杆 l 0.9l l腹杆 l 0.75l 0.8l 3.按钢结构轴心受力构件计算强度、稳定和控制杆件长细比强度： 稳定：第2讲：平板网架结构 六、杆件设计刚度：容许长细比：拉杆400（300支座附近

9、） 压杆200（180施工阶段）最小杆件：L453或 402第2讲：平板网架结构 七、节点设计节点种类：焊接空心球、螺栓球其它特殊节点。节点基本要求：传力可靠，明确简捷，制作、 安装方便，用钢量省，造型美观1.焊接空心球：一般D120500，D/t2545， t球/t管1.22.0承压设计值：受拉承载力设计值：第2讲：平板网架结构 七、节点设计1.焊接空心球： 钢管在球表面相互间隙10mm，否则应采取其它加强措施。 为两钢管夹角当钢管壁厚t6mm时，钢管应开坡口与钢球以对接焊缝等强相连（内设衬管），对小型网架可以角焊缝焊接。第2讲：平板网架结构 七、节点设计2.螺栓球： 螺栓球由45号钢制作，高强度螺栓和销钉用40Cr、40B或20MnTiB钢加工，封板、锥头用Q235钢材制作。受力原理： 当杆件受拉时，由高强螺栓传力； 当杆件承压时，由套筒受力；第2讲：平板网架结构 七、节点设计2.螺栓球：钢球直径： 取大者。第2讲：平板网架结构 七、节点设计2.螺栓球：锥头