第6章_平板网架结构

Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系 4、三向交叉网架
三向交叉网架
单线折线形屋架
Central South University of Forestry & Technology
此网架的基本单元是一倒置的三角锥体。锥底的正三角形的三边为网 架的上弦杆，连接三角锥顶点的杆件，形成网架的下弦平面。 1 三角锥网架
此网架是由倒置的三角锥排列而成，其上下弦杆形成的网格图案均为正 三角形，锥体间的连接方式是锥体的角与角相连。
2 抽空三角锥网架 抽空三角锥网架是在三角锥网架的基础上，有规律的抽掉部分锥体 而成。 3 蜂窝形三角锥网架 由各倒置的三角锥体底面的角与角相接而形成。上弦平面为正三 角形和正六边形网格，下弦平面为正六边形网格，腹杆与下弦杆在同 一垂直平面内。
1 正放四角锥网架
四角锥底边及连接锥尖的连杆均与建筑平面边线相平行，称 为正放四角锥网架。
2 正放抽空四角锥网架
在正放四角锥网架的基础上，根据网架的支撑条件和内力分布情
况，适当抽掉一些四角锥体，成为正放四角锥网架。
3 斜放四角锥体网架
斜放四角锥网架，由锥尖向下的四角锥体组成，锥底的角与角 相接，网架的上弦与建筑平面边线成45°角，而连接各锥顶的下 弦杆仍平行于建筑边线。
三向相交的桁架的夹角一般为60°。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系
分类
两向正交正放网架（井字形网架） 两向正交斜放网架 两向斜交斜放网架 三向交叉网架 单向折线形网架
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式
6.2.1 交叉桁架体系
3、两向斜交斜放网架
两向斜交斜放网架
Fra Baidu bibliotek
网架结构布置图例
Central South University of Forestry & Technology
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.1 概述
平板网架结构的优点 5、占用空间小，并可利用上、下弦之间的空间布置各种设
备及管道，从而降低层高，降低造价，获得良好的经济效果。 网格尺寸小，上弦便于设置轻屋顶，下弦便于设置悬挂吊车。 6、建筑造型新颖、壮观、轻巧、大方。 7、易于实现制作安装的工厂化、标准化。便于建筑物的扩 建或移动搬迁。
两向正交正放网架
两向正交斜放网架
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系 2、两向正交斜放网架
斜放：两个方向的桁架与其相应的建筑平面边线的交角为45°。
第6章 平板网架结构
System and Selection of Building Structures 土木工程学院
第6章 网壳结构
6.1 概述
6.2平板网架的结构体系及型式 6.3 网架结构的支承方式 6.4 网架结构的受力特点及选型 6.5 网架结构的主要结构尺寸
6.6 网架结构的构造 6.7 组合网架结构
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.1 概述
平板网架结构的优点 1、 空间受力，较平面结构自重轻，节省钢材。 2、 整体刚度大，稳定性好，安全储备高，能有效 地承受各种非对称荷载，集中荷载、动荷载的作用。 对局部超载、施工时的提升差异和地基不均匀沉降 有较强的适应能力，并具有良好的抗震整体性。 3 、平板网架无水平推力或拉力，一般简支在支座 上，使边梁大为简化，也便于下部承重结构的布置， 构造简单，节省材料。
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式
按照杆件的布置规律及网格的格构原理可分为 交叉桁架体系: 由两向或三向相互交叉的平面桁架组成

角锥体系: 分别由四角锥、三角锥、六角锥等组成。
Central South University of Forestry & Technology
特点：四角处短桁架刚度较大，长桁架在其端部产生负弯矩。
3、两向斜交斜放网架
定义
两向斜交：由两个方向的桁架斜向相交组成 斜放：桁架弦杆与其相应的建筑平面边线成斜角
特点
这类网架在网格布置、构造、计算分析和制作安装上都比较复杂， 而且受力性能也比较差，除了特殊情况外，一般不宜使用。
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系
定义
交叉桁架体系网架结构是由许多上、下弦平行的平面 桁架相互交叉联成一体的网状结构。 网架的结点构造与平面桁架类似。 整个网架可由两向或三向的平面桁架交叉而成。 两向相交的桁架的夹角可为任意角度，一般90°；
平板网架结构的缺点：节点用钢量较大、加工制 作费用相比平面桁架高。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式
按结构组成
双层网架
上下两层弦杆，是最常用的网架结构形式。
三层网架 上中下三层弦杆，强度和刚度都比双层网架提高很大。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.3 平板网架的支承方式 6.3.3 两边支承网架 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，需要在一边或两对边上开口，因而使网 架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为自由边。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.3 平板网架的支承方式 6.3.4 点支承网架 一般有四点支承和多点支承两种情形，由于支承点处集 中受力较大，宜在周边设置悬挑，以减小网架跨中杆件 的内力和挠度。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.3 平板网架的支承方式 6.3.2 三边支承网架 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，需要在一边或两对边上开口，因而使网 架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为自由边。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.2 角锥体系网架 四角锥体系网架： 4 棋盘形四角锥体网架
在斜放四角锥网架的基础上，将整个网架水平旋转45º 角，四角锥体的连接方式不变。
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系 5、单向折线形网架 定义：由一系列相互平行的平面桁架相互斜交成V字形而 形成
特点：呈单向受力，比单纯的平面桁架刚度大，不需要支 撑系统，杆件内力均匀，适用于较小跨度的狭长平面
Central South University of Forestry & Technology
6.8 网架结构工程实例
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.1 概述
空间网格结构之定义 由多根杆件根据建筑体型的要求，按照一定规 律进行布置，通过节点连接起来的三维空间杆 系结构。高次超静定、杆轴力、整体性好、各 向受力等。 空间网格结构依外型可分为 平板状-----平板网架结构，简称网架 曲面状----曲面网架或壳形网架结构，简称网壳
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.2 角锥体系网架
定义：由三角锥、四角锥或六角锥的锥体单元组 成的空间网架结构。
特点 锥体网架因为不是桁架交叉组成，故网架的上下层网格 之间设有竖向腹杆。上下网格之间的腹杆也就是锥体的 棱角斜杆。 角锥体系网架分为 • 四角锥体网架 • 三角锥体网架 • 六角锥体网架
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系 4、三向交叉网架 定义：由三个方向的桁架互相交叉夹角60°而成的，上下 弦网格均为正三角形。 特点 空间刚度比两向网架好，杆件内力比较均匀。但结点汇 交的杆件较多，结点构造比较复杂。 适用于大跨度建筑，特别是平面为三角形、六边形和圆 形时最为合适。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.2 角锥体系网架 四角锥体系网架：
一般四角锥体网架的上下弦平面均为方形网格，上、下弦错开半格， 用斜腹杆连接上、下弦的网格交点，形成一个个相连的四角锥体。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.3 平板网架的支承方式 6.3.1 周边支承网架 周边支承网架是目前采用较多的一种形式，所有边界节 点都搁置在柱或梁上，传力直接，网架受力均匀。 当网架周边支承于柱顶时，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，可不受柱距 影响。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.2 角锥体系网架 六角锥体系网架：
此网架由六角锥单元组成。 锥尖向下时，上弦为正六边形，下弦为正三角形；当锥尖向上时，上 弦为正三角形，下弦为正六边形。 特点：网架杆件多，节点构造复杂； 刚度大。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系 1、两向正交正放网架 定义
两向正交：由两个相互交叉成90°方向的桁架组成。 正放：两个方向的桁架分别平行于建筑平面边线。 特点：布置简洁、受力明确
5 星形四角锥体网架
星体单元可以看成由两个倒置的三角形小桁架相互正交 形成，在交点处共用一根竖杆。
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.2 角锥体系网架 三角锥体系网架：
跨度l＞50m，酌情考虑；当跨度l＞80m时，应优先考虑。
组合网架 根据不同材料各自的物理力学性质，使用不同的材料组成网架 的基本单元，继而形成网架结构。 一般是利用钢筋混凝土板良好的受压性能替代上弦杆。 刚度大，适宜于建造活动荷载较大的大跨度楼层结构
Central South University of Forestry & Technology
Central South University of Forestry & Technology
第6章 平板网架结构 6.1 概述
平板网架结构的优点 4、 应用范围广，布置灵活，对建筑的适应性强。
对于各种跨度的公共建筑、工业建筑、体育建筑，平 面无论是方形、矩形、多边形、圆形、扇形等都能进 行合理的结构布置。 它既适用于周边支承，也适用于三边支承一边开口， 或两边支承两边开口、或四点及不规则多点支承的情 况。 用于大柱网的工业厂房，可灵活布置工艺流程。