空间网架结构

特点：
1、长度不统一，最长的桁架长度 不因平面长边的增加而改变
2、短桁架对长桁架起支承作用，可降低长桁架的内力
3、网格平面图形可维持几何不变形，空间刚度好 4、网架四角的锚拉，使长桁架在角部产生负弯矩对四角支座产 生较大的拉力，使四角有可能翘起
故采用图示结构，由 角部两个柱子共同承 担，避免拉力集中
10 空间网架结构
网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单 元（重复）组成的。常应用在屋盖结构。
通常将平板型的空间网格结构称为网架，将曲面型 的空间网格结构简称为网壳。
网架一般是双层的（以保证必要的刚度），在某些 情况下也可做成三层，而网壳有单层和双层两种。平 板网架无论在设计、计算、构造还是施工制作等方面 均较简便，因此是近乎“全能”的适用大、中、小跨 度屋盖体系的一种良好的形式。
10.1 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。
3、适用范围：建筑平面为正方形或接近正方形 中等跨度：30~60米
水平斜撑杆
两向正交正放网架
选用原则：在矩 形建筑平面中， 网架的弦杆垂直 于及平行于边界。
水平斜撑杆
水平斜撑杆
周边支承网架水平斜撑布置方式之一
二、两向正交斜放网架
正交：两个方向桁架互相垂直 斜放：两个方向桁架都与建筑
平面的边线成45度角
特点：将正放四角锥 网架适当抽掉一些腹 杆和下弦杆。
棋盘形四角锥网架
特点：
➢ 保持正放四角锥网架 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。
斜放四角锥网架
特点：
➢ 上弦网格呈正交斜放， 下弦网格为正交正放。 网架上弦杆短，下弦 杆长，受力合理。
特点： 1、上下弦网格均为三角形 2、空间刚度比两向网架好 3、杆件内力更均匀 4、结点汇交杆件多，构造复杂
适用范围： 大跨度 ，建筑平面为三角形、六边形、圆形
➢ 比两向网架刚度大， 适合大跨度
三向网架
四、锥体网架
由三角锥、四角锥或六角锥单元组成 棱角斜杆作竖向腹杆
正放四角锥网架
正放四角锥网架空间刚度较好，但杆件数量 较多，用钢量偏大。适用于接近方形的中小跨 度网架，宜采用周边支承。
➢ 当网架跨度较大时，三层网架用钢量比双层网架 用钢量省。但由于节点和杆件数量增多，尤其是 中层节点所连杆件较多，使构造复杂，造价有所 提高。
二、双层网架的常见形式
两向正交正放网架
平面桁架网架 两向正交斜放网架 三向网架
交叉桁 架体系
正放四角锥网架
正放抽空四角锥网架 四面锥体系网架 斜放四角锥网架
适用范围： 任意尺寸的矩形建筑平面 中等跨度：30~60米 大跨度：60米以上
两向正交斜放网架
➢ 两向正交斜放 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。
➢ 两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同的情 形，受力性能欠佳，节点构造较复杂
三、三向交叉网架
三个方向wenku.baidu.com桁架相互交叉60度而成
和点支承混合等形式； ➢ 按照网架组成情况，可分为由两向或三向平面桁
架组成的交叉桁架体系、由三角锥体或四角锥体 组成的空间角锥体系等等。
➢ 网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层 网架。
➢ 双层网架是由上弦、下弦和腹杆组成的空间 结构，是最常用的网架形式。
➢ 三层网架是由上弦、中弦、下弦、上腹杆和下腹 杆组成的空间结构。
四角锥体网架
正放四角锥体网架特点： （1）杆件内力均匀，点支承时除支座处杆件内
力较大，其他杆件内力均匀 （2）屋面板规格比较统一，上下弦杆等长，构
造简单 适用范围： （1）平面接近于正方形的中小跨度周边支承的
建筑 （2）大柱距的点支承、有悬挂吊车的工业厂房
2008奥运会场馆（正放四角锥）
正放抽空四角锥网架
星形四角锥网架 棋盘四角锥网架
角锥 体系
三角锥网架
三角锥体体系网架 抽空三角锥网架
蜂窝形三角锥网架
一、两向正交正放网架
正交：两个方向桁 架互相垂直
正放：两个方向桁 架都与建筑平面 的边线平行
特点： 1、两个方向桁架跨度相等或接近时，两个方向桁架受力才
比较均匀，且能发生整体空间作用
2、如建筑平面为长方形，空间作用不明显 网格平面为几何可变体型，刚度差，需设斜撑
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。
二、适用范围
网架结构既可用于体育馆、俱乐部、展览馆、影 剧院、车站候车大厅等公共建筑，近年来也越来越多 地用于仓库、飞机库、厂房等工业建筑中。
10.2 网架结构形式
一、分类 ➢ 按结构组成，通常分为双层网架和三层网架； ➢ 按支承情况分，有周边支承、点支承、周边支承
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）。
➢ 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。
星形四角锥网架 星形网架上弦杆比下弦杆短，受力合理。竖杆受 压，内力等于节点荷载。星形网架一般用于中小跨 度周边支承情况。
三角锥体网架
型式： 1、上下弦均为三角形网格---空间刚度好 2、跳格三角锥体网格：上弦为三角形网格，下弦为三角形和六角形 网格---用料省
适用范围：建筑平面为矩形、三边形、梯形、六边形、 圆形的大跨度结构
➢ 三角锥网架上下 弦平面均为正三 角形网格，上下 弦节点各连9根 杆件。
➢ 当上、下弦杆和 腹杆等长时，三 角锥网架受力最 均匀：整体性和 抗扭刚度好，适 用于平面为多边 形的大中跨度建 筑。