四角锥体系网架
四角锥网架抗震性能分析
四角锥网架抗震性能分析摘要：本文以某一典型正放四角锥网架为例，通过大型有限元软件ANSYS 对其在下层不同节点处施加集中悬挂荷载的情况下进行结构静力分析、模态分析及不同地震作用方向下抗震性能分析，以便得到该网架的前10阶模态频率和振型，其地震作用下各节点的内力和位移，从而为四角锥网架的抗震设计及施工提供一定意义的参考。
关键词：四角锥网架，抗震性能，模态分析，节点内力Abstract: this article with a typical is put four cones network as an example, through the large finite element software ANSYS in its place on the different nodes concentrated load hanging the static structure analysis and modal analysis and different seismic action under the direction of the seismic performance analysis, in order to get the network before the 10 order modal frequency and vibration model, the earthquake all nodes under the influence of the internal force and displacement, thus for four cones rack of the seismic design and construction to provide certain significance of reference.Keywords: four cones rack, seismic performance, the modal analysis, internal force node中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：1 引言网架结构是一种铰接杆系结构,具有受力合理、汁算简便、刚度大、材料省、杆件单一、制作安装方便等优点,是当前我国大中跨度建筑中用得最为广泛的一类空间结构。
大型钢结构场馆中正放四角锥网架结构设计与施工研究
大型钢结构场馆中正放四角锥网架结构设计与施工研究发布时间：2022-11-27T06:11:03.715Z 来源：《建筑实践》2022年15期作者：张文安[导读] 对于大跨度空间建筑的形式张文安陕西建工机械施工集团有限公司陕西西安 710032摘要：对于大跨度空间建筑的形式，逐渐在设计中体现出重要的地位，这个过程需要利用到网架结构，促进整体建设的灵活程度，增强了建筑的美观性。
本文主要围绕正放形式的四角锥网架结构来展开，基于大规模的钢结构场馆，研究网架结构的设计要点，探究关键的施工要点内容，保证安装施工的合理性，提升建筑的质量。
关键词：网架安装工作；临时支座；检测处理；设计分析引言：以前的建筑结构形式，相对不够多样化，需要较高的承载力要求，不利于工程整体内容的设计工作。
利用网架结构，它自身的重量相对比较小，设计和应用都很灵活，当前网架结构的应用比较多，而应用在大规模的钢结构建筑中的有关研究相对比较少，所以本文细致的探究网架结构，研究施工要点，保证整体建筑结构的质量趋于稳定性。
一、网架结构的设计要点（一）结构体系的选择依据网架结构设计的规范内容，通过比较分析各网架结构形式，本文主要研究正放四角锥的形式，整体网架造型比较简单，节约了用钢量，对于这个结构形式，方便屋面展开排水处理，另外，结合整体的受力性来分析，和其他的网架进行比较，它的刚度等指标都比较好，整体受力处于均衡的状态。
（二）设计参数确定1.设计荷载参考建筑结构荷载的整体要求，按照规定进行取值，现实建模环节中，应该详细的考虑到恒荷载这个量，还应该考虑到活荷载等参数。
2.荷载组合建立模型之后，需要进行模拟计算，对于现实的情况，联系荷载工程情况，分析在组合的情况下，得到形成的生内力值，得出位移的大小，从中选择出最不合理的工程情况组合，然后进行验算，明确安全程度。
3.网架自重在建立模型的阶段，关于网架自重，可以凭借计算机去自动产生，其中会形成螺栓球节点，这需要依据网架自重，根据它的20%展开计算。
正放四角锥网架结构在大型钢结构场馆中的设计与施工要点
正放四角锥网架结构在大型钢结构场馆中的设计与施工要点毛增明中铁十八局集团第四工程有限公司 天津 300350摘要：大跨度空间建筑形式在当下越来越被设计所需要，而网架结构因具有设计灵活、轻巧美观等特点而深受青睐。
以安顺娄湖生态湿地公园整体开发PPP 项目中的水上艺术中心钢结构场馆屋盖施工为案例，从设计参数、计算分析、工况控制等方面出发，梳理了该工程网架结构形式选择的设计思路与过程。
同时，针对正放四角锥网架结构的安装施工，提出了相应的注意事项。
所总结的设计与施工技术可以为今后类似项目的大跨度结构设计与施工提供借鉴思路。
关键词：钢结构屋盖；正放四角锥网架；结构设计；安装施工中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2021)01-0034-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2021.01.011Design and Construction Points of Rectangular Square Pyramid Space TrussStructure in Large Steel Structure VenueMAO ZengmingChina Railway 18th Bureau Group Fourth Engineering Co., Ltd., Tianjin 300350, ChinaAbstract: At present, the architectural form of large -span space is more and more needed by the design, and the space truss structure is highly appreciated due to its flexible design, light weight and beautiful appearance. Taking the steel structure roof construction of the Aquatic Art Center in the PPP project of the Louhu Ecological Wetland Park in Anshun as an example, starting from the design parameters, calculation analysis, working condition control, etc., the design ideas and processes of the space truss structure selection is arranged. At the same time, corresponding precautions are put forward for the installation construction of the rectangular square pyramid space truss structure. The summarized design and construction technology can provide reference ideas for the design and construction of large -span structures of similar projects in the future.Keywords: steel structure roof; rectangular square pyramid space truss; structural design; installation construction必要措施之一，是定期对网架结构进行相关的正常使用性鉴定。
正放四角锥网架施工组织设计
网架工程施工组织设计一、工程基本情况网架结构形式：正放四角锥螺栓球节点网架。
支撑条件：下弦柱点支撑。
本工程用地呈“口”型，本工程平面尺寸为72m×36.8m，建筑总高23.95米，主体采用钢筋混凝土框架结构体系，屋面结构为钢网架，网架屋面面积约2650㎡.施工条件：网架杆件及钢球、桁条、屋面板等零部件在工厂加工制作好后，运至现场，网架安装必须待基础砼达到设计强度后，方进场安装。
施工现场场地必须平整夯实，柱顶预埋件要求按图纸尺寸放置，预埋件的尺寸误差、水平标高应在公差范围之内。
交通：运输有能进汽车至施工现场内的道路。
水电：生活用水（30人左右）、生活用电安装时固定支座、安装桁条用电。
二、施工顺序：1、工厂内：图纸会审——备料——原材料检验——加工制作部件（钢球、杆件、支座）——表面防腐处理——质量检验——包装发往现场——网架安装——网架检测——屋面安装。
2、施工现场：场地整理——搭设临时设施——临时支架搭设（高至网架下弦30cm）——检查复核测量网架预埋件尺寸、标高、标高是否符合图纸设计要求，必要时作出相应调整，网架支座安装——网架安装——网架检测——验收。
3、复检：加固脚手架，对现场材料清理排放，对垂直运输材料作详细运输程序。
三、施工方法：（一）材料采购与检验钢板、焊管、锥头、封板、应符合GB700－88《碳素结构钢》标准规定的Q235材质要求，无缝钢管应符合GB699－88《优质碳素结构钢》标准规定的20#钢要求，螺栓球的材质应符合GB699－88《优质碳素结构钢》标准规定的45#钢要求，内螺纹尺寸和球孔角度尺寸应符合设计图纸要求，螺钉应符合JG10－1999行业标准要求，高强度螺栓材质、性能应符合GB16939－1997标准要求。
材料规格按设计图纸要求执行。
原材料、配件进厂后，对进货物资进行验证，验证合格后按顺序进行尺寸、材质和性能三个方面测量。
具体要求如下：尺寸测量由检验人员按GB2828－87I－4.0进行，并记录测量结果;材质测量由检验人员负责按下述材料检验要求进行取样和送样，填写《送样登记表》，化验员按《理化管理制度》要求进行化学分析并标识和保存样件，建立《化学分析C、S、Si、Mn、P、Cr、Ni原始记录》台帐，出据《化学分析报告单》并及时传递给检验员和资料员;性能测量由试验员进行，建立《机械性能试验原始记录》或《机械性能检测报告》，并及时传递给成品检验员和资料员;严格按验收规范规定进行化学成分和性能进行抽样检验，只有上述三方面均合格后方能入库。
斜叉斜放四角锥螺栓球节点网架
（六）斜叉斜放四角锥螺栓球节点网架钢网架位于机房层顶，是作为钢网架上空点式玻璃采光天棚的支撑体系。
钢网架安全、合理、可靠性的设计是一个技术含量较高的重点、难点内容。
钢网架采用四角锥螺栓球饺接点连接，骨架采用刷防火涂料钢管龙骨，形式采用斜叉斜放式。
1、建筑结构特点：本工程位于XX市，为点接式玻璃天棚，顶面最高标高62.200m，距离地面高度62.6米，其建筑面积约930m2，平面形状梯形，上边长50m，两斜边长为31m，下边长80m,结构型式为斜叉斜放四角锥螺栓球节点网架,上、下弦同截面布置，矢高1.8m,网格平面夹角为50°，上边与两斜边三面支撑，最大跨度为80m.屋面材料为10+1.52+10钢化夹胶透明玻璃，连接件采用由坚朗生产的2541系列驳接爪。
主要工程量见下表:2、工程施工特点：2.1该工程为斜叉斜放四角锥平板网架，布置基本对称且规则，便于组织流水施工。
2.2该工程为大跨度空间网架，距离地面较高，总重量较大，劳动强度大，机械化程度高，施工安装将有一定难度。
3、施工方案：3.1方案选择：一般网架工程常用安装方法为：高空散装法：该方法劳动强度大，脚手架投入量较大，机械化程度较低，垂直运输较频繁，工期较长，但施工较为灵活。
整体提升法：该方法劳动强度相对较小，机械化程度高，可减少脚手架用量和垂直运输工作量，工期较短。
但拼装场地要求高，受气候、结构自重、空间高度、跨度等条件制约。
根据上述工程特点，本工程结构自重约160吨，距离地面高度60多米，跨度最大处80米，一般建筑用吊装机械很难满足要求。
故本工程施工方法选用高空散装法。
脚手架与支座处预埋件安装可与土建同步进行。
3.2 施工顺序：根据上述工程特点,本工程安装方法宜采用高空散装法，安装顺序宜由中间向四周扩展,将安装中可能出现的偏差累积至支座处。
脚手架宜采用满堂脚手架.工艺流程:作业准备球加工与检验杆件加工与检验构件发运标点、放线网架安装调整、拧紧支座焊接、检验3.2.1作业准备:3.2.1.1螺栓球加工时的机具、夹具调整、角度的确定、机具的准备。
正放四角锥网架施工组织设计
網架工程施工組織設計一、工程基本情況網架結構形式：正放四角錐螺栓球節點網架。
支撐條件：下弦柱點支撐。
本工程用地呈“口”型，本工程平面尺寸為72m×36.8m，建築總高23.95米，主體採用鋼筋混凝土框架結構體系，屋面結構為鋼網架，網架屋面面積約2650㎡.施工條件：網架杆件及鋼球、桁條、屋面板等零部件在工廠加工製作好後，運至現場，網架安裝必須待基礎砼達到設計強度後，方進場安裝。
施工現場場地必須平整夯實，柱頂預埋件要求按圖紙尺寸放置，預埋件的尺寸誤差、水準標高應在公差範圍之內。
交通：運輸有能進汽車至施工現場內的道路。
水電：生活用水（30人左右）、生活用電安裝時固定支座、安裝桁條用電。
二、施工順序：1、工廠內：圖紙會審——備料——原材料檢驗——加工製作部件（鋼球、杆件、支座）——表面防腐處理——品質檢驗——包裝發往現場——網架安裝——網架檢測——屋面安裝。
2、施工現場：場地整理——搭設臨時設施——臨時支架搭設（高至網架下弦30cm）——檢查復核測量網架預埋件尺寸、標高、標高是否符合圖紙設計要求，必要時作出相應調整，網架支座安裝——網架安裝——網架檢測——驗收。
3、複檢：加固腳手架，對現場材料清理排放，對垂直運輸材料作詳細運輸程式。
三、施工方法：（一）材料採購與檢驗鋼板、焊管、錐頭、封板、應符合GB700－88《碳素結構鋼》標準規定的Q235材質要求，無縫鋼管應符合GB699－88《優質碳素結構鋼》標準規定的20#鋼要求，螺栓球的材質應符合GB699－88《優質碳素結構鋼》標準規定的45#鋼要求，內螺紋尺寸和球孔角度尺寸應符合設計圖紙要求，螺釘應符合JG10－1999行業標準要求，高強度螺栓材質、性能應符合GB16939－1997標準要求。
材料規格按設計圖紙要求執行。
原材料、配件進廠後，對進貨物資進行驗證，驗證合格後按順序進行尺寸、材質和性能三個方面測量。
具體要求如下：尺寸測量由檢驗人員按GB2828－87I－4.0進行，並記錄測量結果;材質測量由檢驗人員負責按下述材料檢驗要求進行取樣和送樣，填寫《送樣登記表》，化驗員按《理化管理制度》要求進行化學分析並標識和保存樣件，建立《化學分析C、S、Si、Mn、P、Cr、Ni原始記錄》臺帳，出據《化學分析報告單》並及時傳遞給檢驗員和資料員;性能測量由試驗員進行，建立《機械性能試驗原始記錄》或《機械性能檢測報告》，並及時傳遞給成品檢驗員和資料員;嚴格按驗收規範規定進行化學成分和性能進行抽樣檢驗，只有上述三方面均合格後方能入庫。
90米大跨度螺栓球节点正放四角锥拱形网架安装施工工法(2)
90米大跨度螺栓球节点正放四角锥拱形网架安装施工工法一、前言90米大跨度螺栓球节点正放四角锥拱形网架安装施工工法是一种用于大跨度建筑的特殊施工方法。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及实际工程应用。
二、工法特点该工法的主要特点是采用螺栓球节点来连接构件，使得结构更稳定可靠。
同时，使用四角锥拱形网架结构，使得跨度更大，能够满足大跨度建筑的需求。
此外，该工法还具有施工便捷、施工速度快、施工效果好等优点。
三、适应范围90米大跨度螺栓球节点正放四角锥拱形网架安装施工工法适用于大跨度建筑，如体育馆、会展中心、航站楼等。
具体适应范围可以根据实际工程要求进行调整。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过采用螺栓球节点来连接构件，从而形成稳定的支撑结构。
螺栓球节点能够承受较大的荷载，并且连接方便、灵活。
四角锥拱形网架结构则能够提供更大的跨度，同时减少结构重量，使得整个建筑更加稳定。
五、施工工艺施工工艺分为以下几个阶段：基础施工、立柱安装、横梁安装、拱形网架安装、节点连接、主桁架安装等。
具体的施工工艺可以根据实际工程进行调整。
六、劳动组织劳动组织是指施工人员的组织形式和分工。
根据具体情况，可以组织专业施工队伍进行施工，也可以采用分包的方式进行施工。
同时，应有专门的项目经理进行工程管理和协调。
七、机具设备施工过程中需要使用的主要机具设备包括吊车、塔吊、焊接机、螺栓拧紧器、气动扳手等。
这些机具设备可以根据实际工程要求进行选择和配置。
八、质量控制质量控制是保证工程质量的重要环节。
在施工过程中，应严格按照设计要求进行施工，同时进行质量检查和测试，确保施工质量符合要求。
九、安全措施施工工法中需要注意的安全事项包括：人员安全、设备安全、施工现场安全等。
在施工过程中应设置警示标志，按照相关规定进行施工，保证施工安全。
十、经济技术分析对该工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，可以评估和比较其经济效益。
大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法
大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法一、前言球网架是现代体育建筑中非常重要的构件之一，它不仅外观美观，而且具有较强的承载能力。
然而，球网架的安装常常受到施工条件和现场环境的限制，加上球网架构件较多，组装难度大，往往需要投入大量人力、物力和时间。
因此，一种高效、安全、稳定的施工工法就显得非常必要。
大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法是一种新型的球网架安装工艺，可以大幅度缩短施工周期，减少人力物力的投入，使用方便且施工质量稳定。
本文将对该工法进行深入整理和详细介绍，为广大读者提供一定的参考。
二、工法特点大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法是一种非常特殊的球网架安装工法，它具有以下几个特点：1、整体提升：该工法采用整体提升的方式安装球网架，大大减少了组装、拆卸和调整的步骤，大大提高了安装效率。
2、斜放四角锥：球网架采用斜放四角锥的结构，增加了球网架的稳定性，提高了球网架的承载能力。
3、高度适应性：该工法支持球网架安装在不同的高度，具有较强的适应性，可以应对不同的空间、场地和环境。
4、高强度焊接：通过对球网架进行高强度焊接，可以提高球网架的抗震稳定能力，增加施工安全系数。
三、适应范围大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法适用于各类球场、体育馆、展览馆等体育建筑，也适用于一些大型建筑物的外立面设计。
该工法可以适应不同的球网架大小和形状，可以满足各种不同场地的悬挂需求。
它还适用于不同的地形条件，如地势坡度、沙漠、高海拔区域等。
四、工艺原理大跨度斜放四角锥焊接球网架整体提升施工工法的工艺原理是以斜拉索为主要支撑力，以四角锥框架为骨架，通过整体提升的方式完成球网架的悬挂安装。
其具体实现过程如下：1、球网架预制：首先根据设计要求进行球网架的预制，包括钢筋网焊接和四角锥结构的预制。
2、斜拉索安装：在斜拉索的支持下，根据预留的位置高度，对球网架进行重量平衡、定位、调整和固定。
斜拉索发挥重要作用，可以提供稳定的连接，并保证球网架不会下垂或倾斜。
正放四角锥螺栓球节点网架结构施工工艺
正放四角锥螺栓球节点网架结构施工工艺正放四角锥螺栓球节点网架结构施工工艺一、工程基本情况网架结构形式：正放四角锥螺栓球节点网架。
支撑条件：下铉多点柱支撑。
本工程结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，主体采用钢筋混凝土框架结构体系，屋面结构为钢网架。
施工条件：网架杆件及钢球、桁条、屋面板等零部件在工厂加工制作好后，运至现场，网架安装必须待基础砼达到设计强度后，方进场安装。
施工现场场地必须平整夯实，柱顶预埋件要求按图纸尺寸放置，预埋件的尺寸误差、水平标高应在公差范围之内。
交通：运输有能进汽车至施工现场内的道路。
水电：生活用水（30 人左右）、生活用电安装时固定支座、安装桁条用电。
二、施工顺序：1、工厂内：图纸会审--备料--原材料检验--加工制作部件（钢球、杆件、支座）--表面防腐处理--质量检验--包装发往现场--网架安装--网架检测--屋面安装。
2、施工现场：场地整理--搭设临时设施--临时支架搭设（高至网架下弦30cm）--检查复核测量网架预埋件尺寸、标高、标高是否符合图纸设计要求，必要时作出相应调整，网架支座安装--网架安装--网架检测--验收。
3、复检：加固脚手架，对现场材料清理排放，对垂直运输材料作详细运输程序三、施工方法：（一）材料采购与检验钢板、焊管、锥头、封板、应符合GB700-88《碳素结构钢》标准规定的Q235材质要求，无缝钢管应符合GB699-88《优质碳素结构钢》标准规定的20#钢要求，螺栓球的材质应符合GB699-88《优质碳素结构钢》标准规定的45#钢要求，内螺纹尺寸和球孔角度尺寸应符合设计图纸要求，螺钉应符合JG10-1999行业标准要求，高强度螺栓材质、性能应符合GB16939-1997标准要求。
材料规格按设计图纸要求执行。
原材料、配件进厂后，对进货物资进行验证，验证合格后按顺序进行尺寸、材质和性能三个方面测量。
具体要求如下：尺寸测量由检验人员按GB2828-87I-4.0进行，并记录测量结果；材质测量由检验人员负责按下述材料检验要求进行取样和送样，填写《送样登记表》，化验员按《理化管理制度》要求进行化学分析并标识和保存样件，建立《化学分析C、S、Si、Mn、P、Cr、Ni 原始记录》台帐，出据《化学分析报告单》并及时传递给检验员和资料员；性能测量由试验员进行，建立《机械性能试验原始记录》或《机械性能检测报告》，并及时传递给成品检验员和资料员；严格按验收规范规定进行化学成分和性能进行抽样检验，只有上述三方面均合格后方能入库。
正放四角锥螺栓球节点网架屋顶安装技术分析
正放四角锥螺栓球节点网架屋顶安装技术分析摘要：正放四角锥网架结构是杆件按照一定的规律布置，通过螺栓球节点连接而成的网格状空间杆系结构．这类结构体系整体刚度好，技术经济指标优越，能最大限度增加建筑空间跨度，但也造成这类网架结构高空作业多，施工难度大，危险性高．根据现场的实际施工过程，分析总结正放四角锥网架屋面施工方法，以期提高施工效率，确保施工安全，为日后网架结构施工提供参考。
关键词：正放四角锥网架结构；空间杆系结构；施工方法随着钢结构技术不断成熟，越来越多的建筑屋面采用钢结构作为承重结构，其中正放四角锥螺栓球节点网架是目前比较新颖的钢结构屋面承重结构，此结构适用于大跨度建筑屋面系统。
中科院量子研究院配套项目的文体中心综合训练馆屋面系统即采用了正放四角锥螺栓球节点网架系统。
1、工程概况中科院量子研究院配套项目的文体中心综合训练馆建筑面积1486m2，东西向36.6m，南北向43.6m，层高15.15m，工程设计屋面系统采用正放四角锥钢结构网架，上铺镀锌压型钢板。
根据现场实际情况分析，网架屋面工程施工难度较大主要有：（1）建筑高度高，最高点为21.15ｍ，高空作业难度大；（2）建筑空间跨度大，承重结构为16根混凝土独立柱，纵距为10ｍ，横向间距为９m，螺栓球底座安装在混凝土柱顶；（3）组装复杂．正放四角锥螺栓球节点网架由多重杆件和螺栓球组成，不同的位置需要安装不同的杆件和螺栓球，组装过程具有一定的逻辑性，组装错误造成的影响具有滞后性，容易造成返工。
通过组织技术人员对网架结构和施工重难点的分析，项目部决定采用地面拼装加高空组装的方法进行施工，具体施工过程如下：场地准备—杆件分类—地面组装—吊装—地面散拼—吊装—高空组装焊接—验收检查。
2、施工过程2.1拼装前准备（1）研究图纸首先组织施工技术人员认真研究设计图纸，了解图纸设计，对杆件型号、杆件连接、螺栓球组装等做到心中有数，避免因组装错误造成不必要返工，同时也可以提高拼装速度。
网架结构有几种类型
(一)网架结构有几种类型？1.平面桁架系网架2.四角锥体系网架3.三角锥体系网架(二)网架结构是如何选型的？网架的选型应根据建筑平面形状和跨度大小、网架的支撑方式、荷载大小、屋面构造和材料、制作安装方法等，结合实用与经济的原则综合分析确定。
一般情况应选择几个方案经优化设计而确定。
(三)网架结构屋面排水有哪几种方式？1.整个网架起拱2.网架变高度3.上弦节点上加小立柱4.支承柱变高度(A:空间桁架位移法是以网架的杆件为基本单元，以节点位移为基本未知量，首先建立杆件单元的内力与位移关系，形成单元刚度矩阵；然后根据节点的变形协调条件和静力平衡条件，求解节点的位移值。
求得节点位移后，即可根据杆件单元的内力与位移关系求出全部杆件内力.B:网板法一种以空间桁架系为计算模型的差分分析法，适用于正放四角锥网架计算。
分析时以网架某一方向的上、下弦杆内力及上弦节点挠度为未知数，基本方程为四阶的差分方程。
当考虑剪切变形和变刚度影响时，可求得较精确的计算结果。
(五)网架结点一般有哪几种类型？各有何特点？1.焊接空心球节点：这种节点的优点是构造和制造均较简单、球体外形美观、具有万向性，可以连接任意方向的杆件。
其缺点是由于球节点有等厚钢板制成，因此，在与钢管交接处应力集中明显，形成应力尖峰值使球体受力不均匀，由于钢管与球正交连接，焊缝长等于钢管周长，没有余量，要求焊缝必须与钢管等强，而且在多数情况下，焊接时工件不能翻身，就造成一圈焊缝中俯、侧、仰焊均有的全位置焊接，因此对焊接要求高而难度大。
2.螺栓球节点：这种节点的优点是制作精度由工厂保证，现场装配快捷工期短，有利于房屋建造周期的缩短；其制作费用比焊接空心球节点高而拼装费用低。
这种节点可用于以建造临时设施便于拆装。
其缺点为组成节点的零件较多，增加了制造成本，高强螺栓上开槽对其受力不利，安装时有否拧紧不易检查。
安装时应特别注意对结合面处的密封防腐处理，特别在湿度较高的南方地区应重视防腐措施。
(七)网架结构13
注意小立柱自身的稳定性；
(b)对整个网架起拱(图b)； (c)采用变高度网架，增大网架跨中高度，使上弦杆形成坡度，
下弦杆仍平行于地面，类似梯形桁架。
有起拱要求的网架(为消除网架在使用阶段的挠度)，其拱度可
取不大于短向跨度的1／300。
（a）用小立柱 网架屋面找坡
（b）起拱
施工中的网架
蜂窝形三角锥网架本
身是几何可变的：借 助于支座水平约束来 保证其几何不变。
蜂窝三角锥网架
角锥体网架
网架结构的支承方式与节点
一、网架的支承方式： 周边支承 点支承 周边支承与点支承相结合 两边和三边支承
周边支承
周边支承是在网架四周全部或部分边界节点设
置支座(图a，b)，支座可支承在柱顶或圈梁上， 网架受力类似于四边支承板，是常用的支承方 式。
芜湖体育中心屋盖
成都国际机场航站楼，为三角空间曲线行桁架
网架节点构造
（1）焊接空心球节点
上弦节点
下弦节点
焊接空心球节点
（2）螺栓球节点
螺栓球节点
（3）支座节点
平板压力支座
平板压力支座
平板压力支座
平板压力支座
（4）屋顶节点
（5）悬挂吊车节点
网架特点及适用范围
一、网架特点 1 网架结构是高次超静定空间结构。空间刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够 承受由于地基不均匀沉降带来的不利影响。 2网架结构的自重轻，用钢量省； 3应用范围广既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋； 4同时也适用于各种平面形式的建筑，如：矩形、圆形、扇形及多边形。 5适用于大柱网的建筑，使结构具有足够大的使用空间，便于按照不同的功能要求分 配空间 6通风采光好，但是不适用对声音要求特别高的建筑 7上下弦之间由规律的杆件组成，在不增加层高的基础上，满足管道铺设要求。 8结构表现形式直接体现造型美的需求，更好体现理性设计的思想 9 网架结构取材方便，一般采用 Q235 钢或 Q345 钢，杆件截面形式有钢管和角钢两类， 以钢管采用较多，并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑（因为网架结构能 充分发挥材料的强度，节省钢材）。 10另外，网架结构其杆件规格统一，适宜工厂化生产，为提高工程进度提供了有利的 条件和保证。
四角锥网架健身场施工测量方法
四角锥网架健身场施工测■方法1,施工测量及垂直标高控制因本工程平面不规则，对于施工放线，垂直度以及标高控制要求非常严格。
在进行施工测量放线时，必须反复检测，严禁误差超过规定要求。
2.建立施工控制网根据规划局给定的坐标点，水准点以及施工图中的有关数据，用水平仪、经纬仪、钢尺进行网点引测，建立精确的施工测量控制网。
施工控制网点，水准点及建筑物主轴线等控制点坐标，设置牢固，稳定，不下沉，不变位，并用混凝土保护。
施工控制网点对于本工程的每个单项工程来说为4个点，4个点的测量采用闭合误差校核，误差值在0.02%内，超过允许误差时，应重测直至达到要求为止。
平面控制网的测设要与业主部门办理测量控制点复测与交接工作。
对进场的仪器设备进行检定，作好技术交底工作。
场区平面控制网布设原则：平面控制应先从整体考虑,遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则。
选点应选在通视条件良好、安全、易保护的地方。
桩位必须用混凝土保护，必要时用钢管进行围护，并用红油漆作好测量标记；利用经纬仪，依据测绘管理部门提供的城市网点坐标或定位测量成果桩位进行角度、距离复测，符合点位限差要求后，再测设建筑物主轴线（至少纵横各两条），然后采用经纬仪方向线法引桩到开挖线以外安全、易保护的地方，作为场区首级控制网。
建筑物平面矩形控制网悬挂于场区首级平面控制网上。
为了便于控制，方便施工，建筑物平面矩形控制网布设成偏轴线1米。
轴线控制网的精度等级根据《工程测量规范》（GB50020-93）要求控制网的技术指针必须符合下表的规定。
根据总平面图上所示的国家水准点标志或规划局指定的水准点相对标高参照点，用水准仪准确地引测到施工现场附近，便于监控的相应位置上。
用于监控的水准点位置，应牢固稳定，不下沉，不变形。
用混凝土保护好。
高程引测到采用往返一个测回，其闭合误差值不得大于∏等N1/2值（N为引测站数），其闭合误差在允许范围内，可按水平距离比例相应修正。
否则应重测，直至达到要求为止。
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三角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
抽空三角锥网架
➢ 抽去部分三角锥单元的腹杆 和下弦杆。下弦杆内力较大 ，用钢量省，但空间刚度较 三角锥网架小。适用于中、 小跨度的三角形、六边形和 圆形等平面的建筑。
抽空三角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
蜂窝形三角锥网架
➢ 上弦为正三角形和正六边 形网格，下弦为正六边形 网格。本身几何可变。其 上弦杆短，下弦杆长，受 力合理。适用于中、小跨 度周边支承的情况，可用 于六边形、圆形或矩形平 面。
。
星形四角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
三角锥体系网架 ➢ 三角锥网架 ➢ 抽空三角锥网架 ➢ 蜂窝形三角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
三角锥网架
➢ 上、下弦平面均为三 角形网格。杆件受力 均匀，本身为几何不 变体，整体抗扭、抗 弯刚度好。适用于大 中跨度及重屋盖建筑 物，当建筑平面为三 角形、六边形和圆形 时最为适宜。
斜放四角锥网架
➢ 受力合理，杆件数量 少，屋面板类型多， 屋面组织排水较困难 。适用于中、小跨度 周边支承，或周边支 承与点支承相结合的 矩形平面情况。
斜放四角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
星形四角锥网架
➢ 将四角锥底面的四 杆换为十字交叉杆, 并加中竖杆形成。 适用于中、小跨度 周边支承方形或接 近方形平面的网架
➢ 网架结构几何不变的必要条件： W=3J-m-r≤0
➢ 几何可变体系 的判断： [K]中对角线上出现零元素 |K|=0
第3章 大跨屋盖结构
3.2.2双层网架常用的形式
平面桁架系网架 ➢ 两向正交正放网架 ➢ 两向正交斜放网架 ➢ 三向网架
特点：由平面桁架相互交叉所组成，其上、下弦杆长度相等， 杆件类型少，且上、下弦杆和腹杆在同一平面内。一般应使 斜腹杆受拉，竖杆受压。斜腹杆与弦杆间的夹角宜在40°～ 60°之间
第3章 大跨屋盖结构
网架结构的支承
周边支承
第3章 大跨屋盖结构
网架结构的支承
l/3 l l/3
l/4 l
l
l/3
l
l
l/4
l/3
图点3—支18 承点支承
第3章 大跨屋盖结构
网架结构的支承
周边支承和点支承结合
第3章 大跨屋盖结构
网架高度及网格尺寸：网架的高度与屋面荷载、跨度、平面 形状、支承条件及设备管道等因素有关。
两向正交斜放
第3章 大跨屋盖结构
棋盘形四角锥网架
➢ 正放四角锥网架周边四 角锥不变，中间四角锥 间隔抽空，下弦杆呈正 交斜放，上弦杆呈正交 正放。克服了斜放四角 锥网架屋面板类型多， 屋面组织排水较困难的 缺点。适用于中、小跨 度周边支承方形或接近 方形平面的网架。
棋盘形四角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
蜂窝形三角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
3.2.3网架选型
根据建筑平面形状和跨度大小，支承方式、荷载大小、屋面 构造和材料、制作安装方法等因素。 《网架结构设计与施工规程》JGJ 7-91 ➢ 大跨度为60m以上 ➢ 中跨度为30～60m ➢ 小跨度为30m以下
第3章 大跨屋盖结构
网架结构的支承 ➢ 周边支承 ➢ 点支承 ➢ 周边支承与点支承相结合 ➢ 两边和三边支承等
3.3 网架的计算要点
➢ 满足《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的规定
3.3.1直接作用（荷载）和间接作用
对使用阶段荷载作用下的内力和位移进行计算，并应根 据具体情况对地震作用、温度变化、支座沉降等间接作用及 施工安装荷载引起的内力和位移进行计算。 ➢ 永久荷载：①网架自重；②屋面（或楼面）材料重力；③吊 顶材料的重力；④设备管道的重力。
注：1．L2 为网架短向跨度，单位为 m； 2．当跨度在 18m 以下时，网格数可适当减少。
第3章 大跨屋盖结构
网架的挠度要求及屋面排水坡度 ➢ 容许挠度：用作屋盖—L2/250，用作楼盖—L2/300 ➢ 排水坡度：3%～5% ➢ 起拱要求：L2/300
找坡立柱
用小立柱 网架屋面找坡
起拱
第3章 大跨屋盖结构
普通高等学校土建学科专业“十一五”规划教材
钢结构
下册 房屋钢结构设计
陈绍蕃 主编
中国建筑工业出版社 2003年8月
第3章 大跨屋盖结构
主要内容：
➢ 大跨屋盖结构体系 ➢ 网架的形式 ➢ 网架计算要点 ➢ 网架的设计
重点：
➢ 网架的形式 ➢ 网架的设计（杆件和节点）
第3章 大跨屋盖结构
3.1 结构形式
网架形式
网架上弦网格数和跨度比
钢筋混凝土屋面体系
钢檩条屋面体系
网格数
跨高比
网格数
跨高比
两向正交正放网架，正放四角 锥网架，正放抽空四角锥网架 （2～4）＋0.2L2
两向正交斜放网架，棋盘形四
10～14 （6～8）＋0.07L2 (13～17)–0.03L2
角锥网架，斜放四角锥网架， （6～8）＋0.08L2 星形四角锥网架
➢ 平面结构体系 梁式结构（平面桁架、空间桁架），平面刚架和拱式结构
➢ 空间结构体系 平板网架结构，网壳结构，悬索结构，斜拉结构，张拉整体 结构等
第3章 大跨屋盖结构
3.2 网架的形式
按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架
上弦 腹杆
下弦
(a)
上弦 中弦
上腹杆
下腹杆 下弦
(b)
第3章 大跨屋盖结构
3.2.1网架结构的几何不变性分析
第3章 大跨屋盖结构
正放四角锥网架
➢ 杆件受力较均匀，空 间刚度比其它类型的 四角锥网架及两向网 架好。适用于建筑平 面接近正方形的周边 支承及点支承情况。
正放四角锥网架
第3章 大跨屋盖结构
正放抽空四角锥网架
➢ 周边网格锥体不动外 ，跳格地抽掉一些四 角锥单元中的腹杆和 下弦杆，使下弦网格 尺寸扩大一倍。适用 于中、小跨度或屋面 荷载较轻的周边支承 、点支承以及周边支 承与点支承结合的网 架。
第3章 大跨屋盖结构
两向正交正放网架
➢ 由两组分别与 边界平行的平 面桁架互成 90°交叉组成 。同一方向的 各平面桁架长 度一致
两向正交正方
第3章 大跨屋盖结构
两向正交斜放网架
➢ 短桁架对长桁架有嵌 固作用，受力有利。 角部产生拔力，常取 无角部形式。比正交 正放网架空间刚度大 ，受力均匀，用钢省 。适用于建筑平面为 矩形的情况。
两向正交斜放
第3章 大跨屋盖结构
两向正交斜放网架
➢ 几何不变体系，网架空间 刚度大，受力性能好，内 力分布也较均匀。杆件数 量多，节点构造比较复杂 。三向网架适用于大跨度 且建筑平面为三角形、六 边形、多边形和圆形的情 况。
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两向正交斜放
第3章 大跨屋盖结构
四角锥体系网架 ➢ 正放四角锥网架 ➢ 正放抽空四角锥网架 ➢ 棋盘形四角锥网架 ➢ 斜放四角锥网架 ➢ 星形四角锥网架