房屋建筑钢结构设计课件

➢ 稳定性计算：可采用非线性有限单元法，在荷 载作用下进行全过程分析，取第一个临界点作 为极限承载力，极限承载力除以K系数后作为稳 定容许承载力；
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第三章 作 业
1、空间大跨钢结构按几何形状、组成方法及受力特点分类 方法及各类结构形式的受力特点；
2、网架结构高度及网格尺寸如何确定； 3、例举四种常见的网架结构节点形式； 4、螺栓球节点连接构造及分别承受拉压力时的传力路径； 5、单层网壳与双层网壳在计算单元、节点构造上的区别； 6、几何线性和非线性计算方法的区别。
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➢ 双层网壳假定节点为铰接，杆件承受轴力，空 间二力杆单元；
➢ 单层网壳假定为刚接，除轴力外还需承受弯矩 和剪力，空间梁柱单元
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网壳的设计及计算
➢ 整体稳定性对结构几何形状的变化敏感，网壳 计算主要是考虑几何非线性的有限单元法；
➢ 考虑与不考虑几何非线性的有限单元法的区别 在于前者考虑网壳变形对内力的影响。
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➢ 双层网壳温度变形未受约束或者约束力不大时 可不考虑温度变化影响；不符合上述条件时， 网壳应考虑温度应力的影响。设计中考虑的温 度应力情况一般有两种：1）整个网壳有温度变 化；2）双层网壳上下层有温度差△t。
➢ 网壳结构的稳定性计算应考虑结构的非线性；
➢ 外荷载按静力等效原则将节点所辖区域内的荷 载集中作用在节点上；
3.7 网 壳
3.7.1网壳结构形式 ➢ 网壳按组成层数分为单层网壳（图3.54）和双
层网壳（图3.55）
图3.54 单层柱面网壳
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图3.55 双层柱面网壳
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➢ 按曲面外形分类则有 ✓ 球面网架（图3.56） ✓ 柱面网壳（图3.54）
图3.56 单层球面网壳
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日本名古屋网壳穹顶
图3.61 球面切割网壳 图3.62 平板组合球面网壳
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3.7.2网壳的一般计算原则
➢ 网壳结构在直接和间接作用下的内力、位移及 整体稳定计算除工作荷载之外，还应根据具体 情况包括地震、温度变化、支座沉降及施工安 装荷载等效应。
➢ 风网荷壳载 结： 构复 具杂 有体 很系强体的型非系线数性需性结能合，风抗洞 震试 分验 析； 宜 采用时程分析法,也可采用振型分解反应谱法， 如采用振型分解法，宜至少取前20阶振型进行 计算；
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✓ 双曲扁网壳（图3.57）
图3.57 双曲扁网壳
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✓ 扭曲面网壳（图3.58）
图3.58 扭曲面网壳
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✓ 单块扭网壳（图3.59）
图3.59 单块扭网壳
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✓ 双曲抛物面网壳（图3.60）
图3.60 双曲抛物面网壳
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✓ 切割或组合形成曲面网壳（图3.61，图3.62）