网架结构

由于周边网格不宜抽杆,两个方向网格数宜取 奇数。如果取h=0.7s,则上、下弦杆和腹杆 长度相等。这种网架受力与正交正放交叉梁 系相似,刚度较正放四角锥为弱。
(7)、单向折线形网架
单向折线形网架是将正放四角锥网架取消纵向的 上、下弦杆,保留周边一圈纵向上弦杆而组成的网 架,适用于周边支承。
(9).棋盘形四角锥网架
棋盘形四角锥网架是由于其形状与国际象 棋的棋盘相似而得名。在正放四角锥基础 上,除周边四角锥不变外,中间四角锥间格抽 空,下弦杆呈正交斜放,上弦杆呈正交正放, 下弦杆与边界呈45度夹角,上弦杆与边界垂 直(或平行)。也可理解为将斜放四角锥网 架绕垂直轴转动45度而成。这种网架也具 有上弦短下弦长的优点,且节点上汇交杆件 少,屋面板规格单一,适用于周边支承.
(13).蜂窝型网架
蜂窝形三角锥网架是倒置三角锥按一定规律排 列组成,上弦网格为三角形和六边形,下弦网格 为六边形。这种网架的上弦杆较短,下弦较长, 受力合理。每个节点均只汇交6根杆件,节点构 造统一,用钢量省。蜂窝形三角锥网架从本身来 讲是几何可变的,它需借助于支座水平约束来保 证其几何不变,在施工安装时应引起注意。分析 表明,这种网架的下弦杆和腹杆内力以及支座的 竖向反力均可由静力平衡条件求得,根据支座水 平约束情况决定上弦杆的内力。这种网架适用 于周边支承的中小跨度屋盖。
(10).星型四角锥网架
星形四角锥网架是由两个倒置的三角形小 衍架相互交叉而成。两个小绗架的底边构 成网架上弦,上弦正交斜放,各单元顶点相连 即为下弦,下弦正交正放,在两个小绗架交汇 处设有竖杆,斜腹杆与上弦杆在同一平面内。
这种网架也具有上弦短下弦长特点,杆件受 力合理。当网架高度等于上弦杆长度时,上 弦杆与竖杆等长,斜腹杆与下弦杆等长。这 种网架适用于周边支承的情况。
(11).三角锥网架
三角锥体系网架是由倒置三角锥组成。组成基本 单元为三角锥.
三角锥网架是由倒置的三角锥体组合而成。上、 下弦平面均为正三角形网格。下弦三角形的顶点 在上玄三角形网格的形心投影线上。三角型网格 受力均匀,如果取网架高度为网格尺寸的［2／3］ ½倍,则网架的上、下弦杆和腹杆等长。上、下弦 节点处汇交杆件数均为9根,节点构造类型统一。 三角锥网架一般适用于大中跨度及重屋盖的建筑, 当建筑平面为三角形、六边形或圆形时最为适宜
2、网架结构的形式
1、网架结构按玄杆 层数分为双层网架和 多层（三层）网架
2、双层网架由上玄层、腹杆、下玄层组成。 3、三层网架由上玄层、中玄层、下玄层和
上腹杆层、下腹杆层组成。
双层网架的形式
一、平面绗架系 1两向正交正放 2、两向 正交斜放 3、两向斜交斜放 4、三向网架
二、四角锥体系 1、正放四角锥体系 2、正 放抽空四角锥体系 3、单向折线型网架 4、 斜放四角锥体系 5、棋盘形四角锥网架 6、 星型四角锥
三、三角锥体系 1、三角锥网架 2、抽空三角 锥网架 3、蜂窝型三角锥网架
(1)、两向正交正放网架
两向正交正放网架是由两个方向的平面衍架垂直交 叉而成。在矩形建筑平面中应用时,两向绗架分别与边 界垂直(平行)
两个方向网格数宜布置成偶数,如为奇数,则在绗架 中部节间应做成交叉腹杆。
由于该网架上、下弦杆组成的网格为矩形,腹杆又在 上、下弦杆平面内,属几何可变。
(12).抽空三角锥网架
抽空三角锥网架是在三角锥网架基础上,适当抽去 一些三角锥中的腹杆和下弦杆,使上弦网格仍为三 角形,下弦网格为三角形及六边形组合或均为六边 形组合,前者抽锥规律是:沿网架周边一圈的网格 均不抽锥,内部从第二圈开始沿三个方向间隔一个 网格抽掉一个三角锥,图中有影线部分为抽掉锥体 的网格。后者即从周边网格就开始抽锥,沿三个方 向间隔两个锥抽一个,图中有影线部分为抽掉锥体 的网格。抽空三角锥网架抽掉杆件较多,整体刚度 不如二角锥网架,适用于中小跨度的三角形、六边 形和圆形的建筑平面。
斜放四角锥网架上弦网格较小,屋面板规格也较小,而正 放四角锥网架上弦网格相对较大,屋面板规格也大。
从网架制作和施工来说,交叉平面绗架体系较角锥体系 简便,两向比三向简便。而对安装来说,特别是采用分条 或分块吊装的方法施工时,选用正放类网架比斜放类网 架有利。
总之,应该综合上列各方面的情况和要求,统一考虑,权 衡利弊,合理地确定网架形式。
(4)平面形状为矩形,多点支承网架,可根据 具体情况选用:正放四角锥网架、正放抽空 四角锥网架、两向正交正放网架。对多点 支承和周边支承相结合的多跨网架,还可选 用两向正交斜放网架或斜放四角锥网架。
(5)平面形状为圆形、正六边形及接近正六 边形且为周边支承的网架,可根据具体情况 选用:三向网架、三角锥网架或抽空三角锥 网架。对中小跨度,也可选用蜂窝形三角锥 网架。
网架的支承形式
网架结构搁置在柱、梁、绗架等下部结构 上,由于搁置方式不同,可分为周边支承,点 支承,周边支承与点支承相结合,三边和两边 支承等情况。
周边支承周边支承是指网架四周边界上的 全部节点均为支座节点,支座节点可支承在 柱顶,也可支承在连系梁上。传力直接,受力 均匀,它是最常用的支承方式。
点支承网架与柱子连接部位称为柱帽,常用的柱 帽形式有下面三种:
3.周边支承与点支承相结合 4三边支承或两边支承
二 网架的高度与网格尺寸
网格尺寸的大小直接影响网架的经济性。确定网格尺
《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91推荐了下 列选型规定:
(1)平面形状为矩形的周边支承网架,当其边长比 (长边比短边)小于或等于1.5时,宜选用斜放四角 锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网 架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架、正 放四角锥网架。对中小跨度,也可选用星形四角锥 网架和蜂窝形三角锥网架。当建筑要求长宽两个 方向支承距离不等时,可选用两向斜交斜放网架。
间刚度比其他类型四角锥网架及两向网架
为大,用钢量可能略高些。这种网架因杆件 标准化,节点统一化,便于工厂化生产,在国 内外得到广泛应用
(6)、正放抽空四角锥网架
正放抽空四角锥网架是在正放四角锥网架基 础上,适当抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下 弦杆,使下弦网格尺寸比上弦网格尺寸大一倍。
这种网架的杆件数量少,腹杆总数为正放四角 锥网架腹杆总数的3/4左右,下弦杆减少1/2 左右,故构造简单,经济效果较好。
(5)、正放四角锥体系
正放四角锥网架是由倒置的四角锥体为组
成单元,锥底的四边为网架上弦杆,锥棱为 腹杆,各锥顶相连即为下弦杆。建筑平面为 矩形时,上、下弦杆均与边界平行(垂直)。 上、下节点均分别连接8根杆件,节点构造 较统一。如果网格两个方向尺寸相等,腹杆 与下弦平面夹角为45度,h=0.7s(h为网架 高度,s为网格尺寸),上、下弦和腹杆长度 均相等,使杆件标准化。正放四角锥网架空
3、网架结构选型
选择网架结构的形式时,应考虑以下影响因素:建 筑的平面形状和尺寸,网架的支承方式、荷载大 小、屋面构造、建筑构造与要求、制作安装方法 及材料供应情况等。从用钢量多少来看,当平面 接近正方形时,斜放四角锥网架最经济,其次是正 放四角锥网架和两向正交交叉梁系网架(正放或 斜放),最费的是三向交叉梁系网架。但当跨度及 荷载都较大时,三向交叉梁系网架就显得经济合 理些,而且刚度也较大。当平面为矩形时,则以两 向正交斜放网架和斜放四角锥网架较为经济。
1.网架的特点 2.网架结构的形式 3.网架结构的选型
1、网架的特点
网架结构是一个空间饺接杆系结构,是一种 受力性能很好的空间高次超静定结构体系.
优点: 空间结构,用钢量少,经济; 应用范围广,适应性强; 整体刚度大,稳定性抗震性好,安全储备高 形状灵活,布置方便,造型美观轻巧 工业化生产
两向正交正放网架的受力类似于两向等刚 度交叉梁,随平面尺寸及支承情况而变化。 对于周边支承,平面尺寸越接近正方形,两个 方向绗架杆件内力越接近,空间作用越显著。 但随着边长比的增大,单向传力作用明显增 大。对于点支承网架,支承附近的杆件及主 绗架杆件内力较大,其它部位杆件内力较小, 两者差别较大。

两向正交正放网架
(2)、两向正交斜放网架
两向正交斜放网架是由两个方向的平面绗 架垂直交叉而成,在矩形建筑平面中应用时, 两向衍架与边界夹角为45度。它可理解为 两向正交正放网架在建筑平面上放置时转 动45度角。两向正交斜放网架的两个方向 衍架的跨度长短不一,节间数有多有少,靠近 角部的短衔架刚度较大,对与其垂直的长绗 架起支承作用,减少长绗放网架
两向斜交斜放网架是由两个方向绗架相交α 角交叉而成,形成棱形网格。适用于两个方 向网格尺寸不同,而要求弦杆长度相等。
这类网架节点构造较复杂,受力性能欠佳,因 此,只是在建筑上有特殊要求时才考虑选用
(4)、三向网架
三向网架是由三个方向绗架按60度角相互 交叉组成。这类网架的上、下弦平面的网 格呈正三角形,为几何不变体,空间刚度大, 受力性能好,支座受力较均匀,但汇交于一个 节点的杆件可多达13根,节点构造比较复杂, 宜采用焊接空心球节点。三向网架适用于 较大跨度(大于60米),且建筑平面为三角形、 六边形、多边形和圆形,当用于圆形平面时, 周边将出现一些非正三角形网格。
正放四角锥网架,在周边支承情况下,当长宽比大 于3时使用。单向折线形网架是处于单向受力状态, 由交成V形的绗架传力,它比单纯的平面衍架刚度 大,不需设置支撑体系,所有杆件均为受力杆件。
(8).斜放四角锥网架
斜放四角锥网架也是由倒置四角锥组成,上弦网格 呈正交斜放,下弦网格呈正交正放;也就是下弦杆与 边界垂直(或平行),上弦杆与边界成45度夹角。这 种网架的上弦杆长度等于下弦杆长度的0.7倍。在 周边支承情况下,上弦杆受压,下弦杆受拉,该网架体 现了长杆受拉,短杆受压,因而杆件受力合理。此外, 节点处汇交的杆件相对较少(上弦节点6根,下弦节 点8根)。当网架高度为下弦杆长度一半时,上弦杆 与斜腹杆等长。这种网架适合于周边支承的情况, 节点构造简单,杆件受力合理,用钢量较省,也是国内 工程中应用较多的一种形式。