交叉桁架体系
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上弦层 上腹杆层 中弦层 下腹杆层 下弦层
第2章 网架结构
1．分类
（2）支承方式
多跨，单跨 四点支承，多点支承，
周边支承
第2章 网架结构
1）柱帽设置在网架下弦平面下，就是在支点处向下 延伸一个网架高度； 2）柱帽设置在网架上弦平面之上，就是在支点处向 上延伸一个网架高度，形成局部加高网格区域； 3）柱帽布置在网架内，将上弦节点直接搁置于柱顶， 使柱帽呈伞形 。
第2章 网架结构
2、网架高度
①网架高度：影响刚度，上、下弦杆的内力和腹杆的经 济性； ②确定原则：一般使腹杆与弦杆的夹角为40-60°； ③高跨比：钢砼板屋面体系 10-14, 钢檩条屋面体系 (1317)-0.03L2
第2章 网架结构
3、屋面起拱和排水 ①一般情况下，网架刚度大，不需起拱；
（a）
当L2≥60m时，采用不大于1/300的起拱度； ②屋面排水坡度的做法：(一般取1-4%)
（b）
上弦节点加小立柱找坡；
网架变高度； 整个网架起坡； 支承柱变高度；
第2章 网架结构
4.网架结构的容许挠度
网架结构的容许挠度不应超过下列数值： 用作屋盖为 L /250
2
用作楼盖为 其中
L2
/300
L2
——为网架的短向跨度
2．交叉桁架体系
（1）结构组成
平行弦桁架相互交叉组成； 较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下弦杆等长；
斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60°；
桁架的节间长度即为网格尺寸。
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系 （2）两向正交正放网架 两组平面桁架互相垂直，与边界平行 ，上下弦杆网格 尺寸相同，桁架长度相同，几何可变，应设支撑，正 方形平面内力分布均匀 由于上下弦杆组成的网格 为矩形，腹杆又在上下弦 平面内，属几何可变。一 般可在上下弦平面周边区 格范围内增设附加斜杆
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系 （3）两向正交斜放网架 桁架垂直相交，弦杆与边界成45°，各榀桁架长度不同， 刚度大，对角桁架支座受拉
(a) 有角柱
(b )无角柱
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系
（4）两向斜交斜放网架
桁架斜向相交，构造复杂，受力性能不好 （5）三向网架
三组桁架 60°相交，受力均匀， 节点交汇杆多（ 13 根），构造 复杂，大跨度，圆形，三角形 或多边形平面
第2章 网架结构
三、网架形式的选择
2、选型原则：参照《网架结构设计与施工规范》
四角锥，两向正交： 平面形状为矩形，周边支承边长比≤1.5的网架; 平面形状为矩形，周边支承边长比＞1.5的网架; 平面形状为矩形，三边支承一边开口网架;
平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架;
第2章 网架结构
三、网架形式的选择
2、存在问题 节点用钢量较大，加工制作费用仍较平面桁架高。
第2章 网架结构
二、结构形式 1．分类
（1）结构组成: 双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆)
三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) ， 减小杆件长度，降低内力，增加高度，大跨(L>80) 组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆)
图2.2 三层网架
上弦层 腹杆层 下弦层
3．四角锥体系
（3）正放抽空四角锥网架
正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中 小跨度
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（4）斜放四角锥网架
上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长， 节点交汇杆件少，用钢量省，加刚性边框
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（5）星形四角锥网架
两个倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦杆， 上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省，周边支承
第2章 网架结构
4）应用范围广。平板网架不仅可适用于中小跨度的工业、 民用建筑，更宜于覆盖大跨度的中间无支柱的公共建筑和 飞机库。
沈阳博展 中心室内 足球场： 144m×204 m，正交 正放桁架
第2章 网架结构
首都机场四机位机库(1996)：（153+153）×90m，四角锥网架
厦门机场太古机库(1999)：（155+157）×70m
第2章 网架结构
三边支承和两边支承
混合支承
开口边
第2章 网架结构
1．分类 （3）网格形式 •平面桁架体系->由平行弦桁架组成，杆件较多，刚度较 大，适用于各种跨度 •空间桁架体系 -> 由角 锥体系形成的空间桁 架组成，杆件较小， 用钢经济，刚度也较 大，可抽去分杆件， 杆件更少。
第2章 网架结构
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（1）结构组成
上下弦为正方形网格，相互错开半格，下弦网格节点对 准上弦正方形中心，上下弦网格节点用腹杆相连 组成的基本单元为倒置四角锥
4根弦杆，4根杆组成
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（2）正放四角锥网架
上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于 周边支承
第2章 网架结构
（a） 平面图
第2章 网架结构
3．四角锥体系
(6)棋盘形四角锥网架
上弦正放，下弦斜放，与边界成45°，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(1)结构组成
上弦下弦为三角形网格，下弦节点对准上弦三角形中心
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(2)三角锥网架
上下弦杆等长，三角形，每个节点 9 根杆，受力均匀， 刚度大，适合于多边形平面
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(3)抽空三角锥网架
局部抽空，上弦三角形，下弦六边形，刚度小，中小跨 度，省钢
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(4)蜂窝形三角锥网架
上弦三角形和六边形，下弦六边形，节点杆件交汇少， 刚度小，中小跨度
第2章 网架结构
三、网架形式的选择 1、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸，支承方式，荷载大小， 屋面构造，建筑要求，节点构造，制造和安装方法，材 料供应情况 从节点构造要求来说，焊接空心球节点可以适用于 各类网架；至于螺栓球节点，则要求网架相邻杆件 的内力不要相差太大。
三角锥，三向：
平面形状为圆形，正六边形及接近正六边形，周边支 承网架;
多层建筑的楼层或L≤50m的屋盖，以及钢筋砼板代替 上弦的组合网架；
第2章 网架结构
四、网架的整体构造 1、网格尺寸 ①网格尺寸 --> 直接影响网架的经济性，网格大，节 点少，但砼面板重量大；网格上加檩条可采用大网格， 但檩条长度宜≤6m; ②确定因素 --> 柱网尺寸，屋面材料，建筑和构造要 求，施工条件等； ③网格数n的确定： 钢砼板屋面体系： n=(2-4)+0.2L2（两向正交正放， 正放四角锥，正放抽空四角锥 )；n=(6-8)+0.08L2（两向 正交斜放，棋盘形四角锥，斜放四角锥，星形四角锥 ) 钢檩条屋面体系 n=(6-8)+0.07L2，其中L2为网架短 向跨度。
第2章 网架结构
一、网架结构的特点 1、优点 1）多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静 定结构，空间三维受力，属空间结构体系； 2）二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的 抗震性能； 3）建筑造型灵活多样，节点连接简便（2～4种），分 析计算成熟，制造和安装定型化、标准化，节点用钢 量大。便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺 寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。组合 单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长 或缩短，灵活性更大。
第2章 网架结构
1．分类
（2）支承方式
多跨，单跨 四点支承，多点支承，
周边支承
第2章 网架结构
1）柱帽设置在网架下弦平面下，就是在支点处向下 延伸一个网架高度； 2）柱帽设置在网架上弦平面之上，就是在支点处向 上延伸一个网架高度，形成局部加高网格区域； 3）柱帽布置在网架内，将上弦节点直接搁置于柱顶， 使柱帽呈伞形 。
第2章 网架结构
2、网架高度
①网架高度：影响刚度，上、下弦杆的内力和腹杆的经 济性； ②确定原则：一般使腹杆与弦杆的夹角为40-60°； ③高跨比：钢砼板屋面体系 10-14, 钢檩条屋面体系 (1317)-0.03L2
第2章 网架结构
3、屋面起拱和排水 ①一般情况下，网架刚度大，不需起拱；
（a）
当L2≥60m时，采用不大于1/300的起拱度； ②屋面排水坡度的做法：(一般取1-4%)
（b）
上弦节点加小立柱找坡；
网架变高度； 整个网架起坡； 支承柱变高度；
第2章 网架结构
4.网架结构的容许挠度
网架结构的容许挠度不应超过下列数值： 用作屋盖为 L /250
2
用作楼盖为 其中
L2
/300
L2
——为网架的短向跨度
2．交叉桁架体系
（1）结构组成
平行弦桁架相互交叉组成； 较长的斜腹杆受拉，较短的竖杆受压，上下弦杆等长；
斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60°；
桁架的节间长度即为网格尺寸。
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系 （2）两向正交正放网架 两组平面桁架互相垂直，与边界平行 ，上下弦杆网格 尺寸相同，桁架长度相同，几何可变，应设支撑，正 方形平面内力分布均匀 由于上下弦杆组成的网格 为矩形，腹杆又在上下弦 平面内，属几何可变。一 般可在上下弦平面周边区 格范围内增设附加斜杆
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系 （3）两向正交斜放网架 桁架垂直相交，弦杆与边界成45°，各榀桁架长度不同， 刚度大，对角桁架支座受拉
(a) 有角柱
(b )无角柱
第2章 网架结构
2．交叉桁架体系
（4）两向斜交斜放网架
桁架斜向相交，构造复杂，受力性能不好 （5）三向网架
三组桁架 60°相交，受力均匀， 节点交汇杆多（ 13 根），构造 复杂，大跨度，圆形，三角形 或多边形平面
第2章 网架结构
三、网架形式的选择
2、选型原则：参照《网架结构设计与施工规范》
四角锥，两向正交： 平面形状为矩形，周边支承边长比≤1.5的网架; 平面形状为矩形，周边支承边长比＞1.5的网架; 平面形状为矩形，三边支承一边开口网架;
平面形状为矩形，多点和点边混合支承网架;
第2章 网架结构
三、网架形式的选择
2、存在问题 节点用钢量较大，加工制作费用仍较平面桁架高。
第2章 网架结构
二、结构形式 1．分类
（1）结构组成: 双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆)
三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) ， 减小杆件长度，降低内力，增加高度，大跨(L>80) 组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆)
图2.2 三层网架
上弦层 腹杆层 下弦层
3．四角锥体系
（3）正放抽空四角锥网架
正放四角锥网架局部抽空，形成交叉梁，用钢量省，中 小跨度
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（4）斜放四角锥网架
上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长， 节点交汇杆件少，用钢量省，加刚性边框
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（5）星形四角锥网架
两个倒三角桁架相互交叉，三角桁架顶点相连为下弦杆， 上弦斜放，与边界成45°，下弦正放，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省，周边支承
第2章 网架结构
4）应用范围广。平板网架不仅可适用于中小跨度的工业、 民用建筑，更宜于覆盖大跨度的中间无支柱的公共建筑和 飞机库。
沈阳博展 中心室内 足球场： 144m×204 m，正交 正放桁架
第2章 网架结构
首都机场四机位机库(1996)：（153+153）×90m，四角锥网架
厦门机场太古机库(1999)：（155+157）×70m
第2章 网架结构
三边支承和两边支承
混合支承
开口边
第2章 网架结构
1．分类 （3）网格形式 •平面桁架体系->由平行弦桁架组成，杆件较多，刚度较 大，适用于各种跨度 •空间桁架体系 -> 由角 锥体系形成的空间桁 架组成，杆件较小， 用钢经济，刚度也较 大，可抽去分杆件， 杆件更少。
第2章 网架结构
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（1）结构组成
上下弦为正方形网格，相互错开半格，下弦网格节点对 准上弦正方形中心，上下弦网格节点用腹杆相连 组成的基本单元为倒置四角锥
4根弦杆，4根杆组成
第2章 网架结构
3．四角锥体系
（2）正放四角锥网架
上下弦杆等长，受力均匀，刚度大，用钢量大，适合于 周边支承
第2章 网架结构
（a） 平面图
第2章 网架结构
3．四角锥体系
(6)棋盘形四角锥网架
上弦正放，下弦斜放，与边界成45°，上弦短，下弦长， 中小跨度，用钢量省
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(1)结构组成
上弦下弦为三角形网格，下弦节点对准上弦三角形中心
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(2)三角锥网架
上下弦杆等长，三角形，每个节点 9 根杆，受力均匀， 刚度大，适合于多边形平面
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(3)抽空三角锥网架
局部抽空，上弦三角形，下弦六边形，刚度小，中小跨 度，省钢
第2章 网架结构
4．三角锥体系
(4)蜂窝形三角锥网架
上弦三角形和六边形，下弦六边形，节点杆件交汇少， 刚度小，中小跨度
第2章 网架结构
三、网架形式的选择 1、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸，支承方式，荷载大小， 屋面构造，建筑要求，节点构造，制造和安装方法，材 料供应情况 从节点构造要求来说，焊接空心球节点可以适用于 各类网架；至于螺栓球节点，则要求网架相邻杆件 的内力不要相差太大。
三角锥，三向：
平面形状为圆形，正六边形及接近正六边形，周边支 承网架;
多层建筑的楼层或L≤50m的屋盖，以及钢筋砼板代替 上弦的组合网架；
第2章 网架结构
四、网架的整体构造 1、网格尺寸 ①网格尺寸 --> 直接影响网架的经济性，网格大，节 点少，但砼面板重量大；网格上加檩条可采用大网格， 但檩条长度宜≤6m; ②确定因素 --> 柱网尺寸，屋面材料，建筑和构造要 求，施工条件等； ③网格数n的确定： 钢砼板屋面体系： n=(2-4)+0.2L2（两向正交正放， 正放四角锥，正放抽空四角锥 )；n=(6-8)+0.08L2（两向 正交斜放，棋盘形四角锥，斜放四角锥，星形四角锥 ) 钢檩条屋面体系 n=(6-8)+0.07L2，其中L2为网架短 向跨度。
第2章 网架结构
一、网架结构的特点 1、优点 1）多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静 定结构，空间三维受力，属空间结构体系； 2）二力杆结构，空间刚度大，整体性好，具有良好的 抗震性能； 3）建筑造型灵活多样，节点连接简便（2～4种），分 析计算成熟，制造和安装定型化、标准化，节点用钢 量大。便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺 寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。组合 单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长 或缩短，灵活性更大。