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空间网架结构设计
第1页，本讲稿共34页
大跨度钢结构的应用及其主要特点
 应用
公共建筑(剧院，展览馆，体育场馆，车站等)
专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等)
生产性建筑(飞机制造厂装配车间，造船(以网架构成方式分类)
由平面桁架构成(四种)
两向正交正放
网架表示法
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网架和网壳结构(2)
两向正交斜放
两向斜交斜放
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
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网架和网壳结构(3)
三向网架
三个方向的平面桁架相互交角60
比两向网架刚度大，适合大跨度
常用于正三角形，正六三角形平面
在谋些平面形状会出现不规则杆件
由四角锥体构成(五种)
正放四角锥网架
正放抽空四角锥网架
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网架和网壳结构(4)
斜放四角锥网架
棋盘形四角锥网架
星形四角锥网架
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
棋盘形四角锥网架
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。
由三角锥体构成(三种)
三角锥网架
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网架和网壳结构(5)
抽空三角锥网架
蜂窝形三角锥网架
三(多)层网架
减少弦杆内力(25% 60%)，减小网格尺寸，大跨经济性好；杆件数量多
三层网架示意图
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网架和网壳结构(6)
 网架的点支承
点支承的设置原则
通过正弯矩和挠度减小，使整个网架的内力趋于均匀
对于单跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/3 (下图a)
对于多跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/4(下图b)
点支承的柱帽形式
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网架和网壳结构(7)
 网架选型
周边支承的矩形平面形状
长短边之比：
斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架
对于中(30m 60m)小(<30m)跨度，亦可选星形四角锥网架，蜂窝形三角锥网架
长短边之比>：
宜选正放类网架----两向正交正放网架，正放四角锥网架，正放抽空四角锥网架
点支承的矩形平面形状
两向正交正放网架，正放四角锥网架，正放抽空四角锥网架
圆形，多边形平面形状
宜选三向网架，三角锥网架，抽空三角锥网架
两边或三边支承的矩形平面形状
自由边作处理后可按周边支承情形考虑。自由边的两种处理方法：
(a)整个网架高度加大，自由边杆件截面增大
(b)自由边局部增加网架层数(形成反梁)
自由边
反梁
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网架和网壳结构(8)
 网架屋面排水
网架起拱
适于双坡排水；抗震性好；起拱高度过大，内力分析应计及
网架变高度
可降低弦杆内力，使其趋于均匀；抗震性好；杆件种类增多
上弦节点设置小立柱(常用)
可构造双坡，四坡或其它复杂的多坡排水屋面；跨度大时要作稳定和抗震计算
 网架几何尺寸
注：L2 是以米计的网架短向跨度；跨度小于18米时网格数可适当减少。
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网架和网壳结构(9)
单层柱面网壳的网格形式
a)单斜杆柱面网壳：杆件数量少，节点构造简单；刚度差
b)人字形柱面网壳：亦称弗普尔形柱面网壳
c)双斜杆柱面网：壳杆件数量多；刚度好
d)联方网格柱面网壳：杆件组成菱形，夹角为30 50
e)三向网格柱面网壳：联方网格柱面加纵向杆件
 网壳类别(以曲面外形分类)
柱面网壳
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网架和网壳结构(10)
a)正放四角锥柱面网壳
b)正放抽空四角锥柱面网壳
c)斜置正放四角锥柱面网壳
d)三角锥柱面网壳
e)抽空三角锥柱面网壳
双层柱面网壳的网格形式
(略)

a)：刚度大，杆件少，最常用
b)：适用于小跨度，轻屋面
c)：系将a)斜置

常用d) ， e) 两种
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网架和网壳结构(11)