大跨屋盖结构的形式与计算要点
钢结构大跨度屋盖设计与施工
钢结构大跨度屋盖设计与施工随着建筑技术的不断发展，钢结构大跨度屋盖在现代建筑设计与施工中扮演着重要的角色。
钢结构的优势在于其高强度、轻质化和可塑性等特点，使得它成为大跨度屋盖的理想选择。
本文将探讨钢结构大跨度屋盖的设计与施工，从材料选择、结构设计到施工过程中的关键问题进行讨论。
一、材料选择在钢结构大跨度屋盖的设计与施工中，材料选择是决定屋盖性能和质量的关键因素之一。
常用的钢材有普通钢和高强度钢两种，根据实际应用需要选择不同的材料。
一般来说，大跨度屋盖在承载能力上需要使用高强度钢材，通过使用更轻薄的材料，可以减少结构自重，提高整体的抗震性能。
二、结构设计在设计大跨度屋盖的钢结构时，需要考虑多个参数，如最大跨度、荷载要求、施工方法等。
首先，根据屋盖的跨度大小来确定合适的结构形式，如梁、桁架或折皱屋盖等。
梁式结构适用于中小跨度，而大跨度屋盖常采用桁架结构，通过桁架的布置来平衡荷载以及提高整体的稳定性。
其次，在钢结构屋盖的设计中，需要考虑荷载要求，包括永久荷载和可变荷载。
永久荷载主要是屋盖自重以及延伸器件重量，可变荷载则是指人流、雪、风荷载等。
根据荷载要求进行结构分析和计算，确定合适的截面尺寸和材料。
最后，施工方法在大跨度屋盖的设计中也非常重要。
由于钢结构屋盖通常需要在现场焊接和组装，因此合理的施工方法能够提高施工效率和质量。
工程师需要制定详细的施工方案，并根据具体情况进行优化。
同时，还需要注意安全施工，确保工人在高空作业时有必要的防护措施。
三、施工过程中的关键问题在钢结构大跨度屋盖的施工过程中，还存在一些关键问题需要重视。
首先是预制构件的精准度问题。
由于大跨度屋盖中涉及到很多组件的焊接和组装，构件的加工和现场拼装需要非常精确，以确保整体结构的质量和稳定性。
其次是焊接的技术要求。
焊接是钢结构大跨度屋盖施工中非常重要的一环，焊接质量直接影响到结构的可靠性和安全性。
因此，在施工过程中需要严格控制焊接工艺参数，保证焊缝的质量，减少焊接缺陷的出现。
大跨度房屋钢结构简介
工程实例
美国瑞雷（Raleigh）竞技馆（大剧院） 1952年建于美国北卡罗里那州，平面
91.5m×91.5近似圆形，两个砼斜放抛物线拱，鞍 形正交预应力索网，世界上第一个现代悬索屋盖 。
54
55
美国华盛顿杜勒斯机场 1962沙里宁设计，两排 巨型钢筋混凝土斜柱支撑，一高一低，其间悬挂 40余米长的钢索，上铺屋面板，在重力的作用下 ，钢丝自然下垂，形成充满张力感的屋顶曲线。
正放。
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网架和网壳结构(5)
抽空三角锥 三(多网)架层网架 减少弦杆内力(25% 性好；杆件数量多
蜂窝形三角 锥网架 60%)，减小网格尺寸，大跨经济
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)
大时网可要两架向 构作几正造交稳何网 正双放 架定尺， 形坡正 式和寸放，四抗角四锥 震坡计或钢 算网筋其格混数凝它土屋复面跨体杂高系比的多坡网格排数钢檩水条屋屋面体面跨 系高 ；比跨度
正放抽空四角锥
(24)+0.2L2 1014 (68)+0.07L2 (1317)+0.03L2
两向正交斜放，棋盘形四角锥
大跨度房屋钢结构简介
大跨度钢结构的应用及其主要特点 大跨度房屋钢结构的类型 梁式结构 框架结构 拱式结构 网架和网壳结构 悬索结构
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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，造船厂等) 主要特点
大跨度框架结构设计浅谈
大跨度框架结构设计浅谈【摘要】大跨度框架结构应用广泛，本文就其应用从多个方面进行说明，主要包括大跨钢结构的特点及应用、大跨度混凝土框架结构中设计的注意问题和解决对策、大跨度轻钢门式钢架在干煤棚的设计、格构梁式大跨度框架设计原则等内容。
【关键词】大跨度；框架；设计一、前言建筑行业随着我国科技的不断进步迅猛发展，大跨度框架结构设计在建筑中广泛应用，在多种建筑中都有着非常明显的优势，研究大跨度框架结构设计是非常有现实意义的。
二、大跨度钢结构的特点及应用1.大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准，我国的《钢结构设计规范》、《网架结构设计与施工规程》将跨度60m 以上的结构定义为大跨度结构，计算和构造均有特殊规定。
目前，我国以钢索和膜材做成的索膜结构最大跨度已做到320 m。
2.大跨度结构主要是在自重荷载下工作，主要矛盾是减轻结构自重，故最适宜采用钢结构。
在大跨度屋盖中应尽可能使用轻质屋面结构及轻质屋面材料，如彩色涂层压型钢板、压型铝合金板等。
3.在大跨度空间结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。
通过适当配置拉索，或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载，前者即为斜拉结构体系，后者则为预应力结构体系。
这一类“杂交”结构体系将改善原结构的受力状态，降低内力峰值，增强结构刚度、技术经济效果明显提高。
三、大跨度混凝土框架结构中设计的注意问题和解决对策尤其要重视大跨度混凝土框架结构体系之中的配筋率，在对大跨度混凝土框架结构进行配筋的过程中，一般配筋率都相对较低，这主要是考虑到框架角柱在地震状态下所可能会受到的影响，并且还承受了双向弯矩对于框架所施加的荷载，再加上框架结构横梁本身的约束力较低的情况下，必须要让框架柱能够长时间的承受受压状态，促使框架柱本身的扭转建立最大化，这也是大跨度框架结构之中所存在的最大构件。
绝大多数情况下，为了能够促使框架柱的配筋数据有效性，就必须要采取先进的计算机方式进行计算，同时为了能够促使大跨度混凝土框架结构设计能够有更大的强度，就必须要对以下几个方面的问题加以重视：1.通常情况下，务必要针对框架的计算值进行估算处理，在估算的结果中找出两个最不利的计算值，并且通过对误差极大的那个计算值，来对框架结构本身的数据进行测算，得出了精确的测算数据之后，才能够进行相应的配筋操作。
大跨楼屋盖结构建模教学
大跨楼屋盖结构建模教学1.概述网架本身具有：重量轻、刚度大、抗震性能好、空间大等自身的优势,所以越来越受到大家的青睐.大跨度楼盖和屋盖的应用也越来越普遍,也越来越多的出现在大家的视线中,比如：加油站、门厅、大型展厅,都喜欢采用这种混搭结构形式.但是大部分设计师,对于这种结构如何建模及进行整体计算非常困惑,本篇文章将详细讲解,如何在结构设计软件PKPM中快速完成这类结构的建模及相关参数的设置.2.网架独立计算的缺点和整体计算的必要性大家对于这种结构,有一些很简化的处理方法.一般都是先对网架单独进行计算分析,然后把支座力以集中力的形式,加到下部主体结构中,以此来考虑网架荷载对下部结构的影响.另外,因为网架的面内刚度很大,所以设计师一般采用一些近似的方法,模拟网架刚度对主体结构的影响,比如：用虚梁、用等代梁、用刚性杆件、用刚性楼板模拟等.但这些模拟方法都是不准确的,因为不管用什么方法模拟,都没有真实的把上部网架建到模型中,更无法实现上部网架和下部主体结构的整体计算分析,尤其是网架单独分析与整体分析在动力特性上的差异.所以这些简化处理方法,都无法真实反映出网架的刚度、没有反映出网架真实的变形及振动、无法准确考虑竖向地震的影响、无法考虑上下部的相互作用,以及大屋盖结构和下部结构的整体效应.简言之,这些近似的处理方法都是不准确的,网架与下部结构整体计算是十分必要的.3.相关的规范条文规范中对于该类结构的规定很多,下面列出其中几处,供大家参考：《建筑抗震设计规范》10.2.7中提到：屋盖结构抗震分析的计算模型,应符合下列要求：1、应合理确定计算模型,屋盖与主要支承部位的连接假定应与构造相符.2、计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用.《建筑抗震设计规范》10.2.7条文说明：屋盖结构自身的地震效应是与下部结构协同工作的结果.由于下部结构的竖向刚度一般较大,以往在屋盖结构的竖向地震作用计算时通常习惯于仅单独以屋盖结构作为分析模型.但研究表明,不考虑屋盖结构与下部结构的协同工作,会对屋盖结构的地震作用,特别是水平地震作用计算产生显著影响,甚至得出错误结果.即便在竖向地震作用计算时,当下部结构给屋盖提供的竖向刚度较弱或分布不均匀时,仅按屋盖结构模型所计算的结果也会产生较大的误差.因此,考虑上下部结构的协同作用是屋盖结构地震作用计算的基本原则.考虑上下部结构协同工作的最合理方法是按整体结构模型进行地震作用计算.因此对于不规则的结构,抗震计算应采用整体结构模型.当下部结构比较规则时,也可以采用一些简化方法(如等效为支座弹性约束)来计入下部结构的影响.但是,这种简化必须依据可靠且符合动力学原理.透过以上内容,可以非常清晰的看到,对于这种结构结构进行整体分析的必要性.4.应用PKPM整体建模方法为了实现这种结构形式的快速建模,V3以后的版本,利用PMSAP核心的集成设计,即图1.图1因为该产品线是PM和Spas的结合,对于下部的标准层依然可以在PM 中正常建模,只有上部的空间网架需要采用Spas的建模方式.具体的操作流程如下：1、新建工程目录,并且在左侧选择第二条产品线：PMSAP核心的集成设计.然后直接进入【结构建模】模块中；2、此时会进入PMCAD建模界面,设计师可以在该界面下,建立下部主体结构模型,如图2所示；图23、建完下部主体结构后,开始建立空间网架；进到空间层有两条路径：路径一,点击：【基本丨工具】>【空间建模】菜单,程序即可自动进入空间建模模块,如图3所示；图3路径二,点击【添加新标准层】>【空间标准层】,也可以进入空间层建模功能,如图4所示：图44、进入空间层功能后,程序会弹出图5的对话框.图5设计师可以根据工程需要,选择显示部分楼层,或者显示全部楼层（对于楼层比较多的工程,可以选择显示部分楼层,使得后续操作更方便）；5、创建上部网架模型.对于上部网架,程序支持：自己创建或者外部导入两种方式；方法一,围区网架：如果是非常规则的网架,可以使用程序提供的【围区网架】功能,如图6所示.图6具体操作步骤如下：a）选择【围区网架】命令；b）沿逆时针依次选择节点,直至形成封闭围区,然后右键确定.c）选择与网架网格平行的两点,会弹出图7所示的对话框.图7设置相应的参数后,即可形成图8所示的网架；最后按照实际截面进行构件布置即可.图8方法二,外部导入：a）先用pmsap打开已经建好的网架,点击图9中的【设基点】命令,再点击网架中的某一点.这样,下次导入该网架时,就会以刚刚设置的点左右对位基点；图9b）【PMSAP核心的集成设计】打开已经建好的下部结构,然后进入空间标准层；c）点击【导入子结构】,然后根据定位基点,把网架拼到下部结构中即可,如图10所示.图106、对下部主体结构和上部空间网架层,进行组装：1）点击【返回】键,回到PM建模界面,如图11所示；图112）点击：【楼层组装】>【空间层组装】,会弹出图12所示的空间层组装对话框；图123）根据实际工程情况,选择“空间标准层号”,以及对应的“标准层号”,本实例的空间层以及标准层号都是1；4）设置好对应关系后,点击“添加”即可完成空间层的组装.拼装后的完整模型,如图13所示：图135.几个关键点说明如果设计师看的仔细的话,会发现刚才导入的网架中,有一根竖向的短线；其实这根短线是用来模拟支座的.因为网架和下部结构之间需要通过支座连接,所以这里通过一根短柱来模拟支座.下面说一下支座的建模,以及支座和下部结构的连接如何模拟；1）支座的模拟：模拟支座的小短柱,可以按照实际支座的高度建模即可（一般是300-600mm之间）；支座的截面宽度,可以定在300-400mm左右.如果把支座层单独建成一个标准层,并且与下部结构一起组装的话,因为该层柱子太短,刚度较大,为了规避掉这个问题,建议设计师把该短柱层,直接建到上部网架层中；本例题即是采用的这种建模方法.2）支座层与下部结构的连接形式：根据实际工程情况不同,网架与下部结构的连接形式,也可能有所不同,比如：滑动、铰接等.设计师可以根据自己的工程情况,在程序中设置相应的参数,即可达到不同的约束效果,如图14所示;图14图14中,K11、K22、K33,表示三个方向的平动约束刚度；Kθ1、Kθ2、Kθ3,表示三个方向的转动约束刚度；如果按照上图的约束刚度填写,即是常见的铰接形式.因为每个节点有三个平动、三个转动六个自由度,设计师可以根据自己的工程情况,进行约束刚度的填写,进而可以达到不同的约束情况.另外：对于一般不会产生附加阻尼的支座,图14中的阻尼系数填零即可.约束形式定义好后,即可布置到模型中,如图15所示：图15到此,上部网架和下部主体结构已经完整拼接到一起；设置好相应的计算参数后,就可以对结构进行整体计算和分析了.6.小结本文较为详细的介绍了底部结构与顶层网架这种常见结构形式的建模方法、参数设置等,希望会对设计师能够有所帮助.。
大跨度屋盖结构的几种形式
大跨度屋盖结构的几种形式
大跨度屋盖结构是建筑中常见的一种结构形式，它能够支撑大面积的屋面，使得室内空间更加开阔。
在大跨度屋盖结构中，有以下几种形式：
1. 悬索屋盖结构：这种结构形式采用钢索或钢缆来支撑屋顶，使得屋顶悬浮在上方。
这种结构形式可以实现大跨度的无柱空间，但需要注意的是，由于悬索的受力性质，需要对地基进行较为严格的要求。
2. 钢桁架屋盖结构：钢桁架结构是一种经济、实用的结构形式，在大型体育馆、展览馆等场馆中应用广泛。
这种结构形式的优点在于，可以实现大跨度、高强度、大空间。
3. 桥式屋盖结构：这种结构形式是将桥梁结构用于屋盖上，形成一种类似于桥梁的结构形式。
这种结构形式可以实现大跨度、高强度、大空间，并且具有美观的外观。
4. 双曲面屋盖结构：双曲面屋盖结构是一种美观、流线型的结构形式，它可以实现大跨度、高强度、大空间的要求。
这种结构形式的优点在于，可以实现较为均匀的载荷分布，适用于大型体育馆、展览馆等场馆。
以上几种形式都是在大跨度屋盖结构中比较常见的形式，每一种形式都有其优点和适用范围，建筑设计者需要根据具体的空间要求和功能需求，选择合适的结构形式。
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大跨钢结构屋盖的认识和理解
大跨钢结构屋盖的认识和理解一、结构形式和特点大跨钢结构屋盖是一种广泛应用于大型建筑和公共设施的结构形式，其特点在于能够提供大空间、高强度、轻质、耐久的建筑结构。
这种结构形式主要包括钢梁、钢柱、钢支撑、钢桁架等构件，通过精确的计算和设计，能够实现复杂的空间结构和优美的建筑造型。
大跨钢结构屋盖能够适应不同的气候条件和环境因素，因此在现代建筑中具有广泛的应用前景。
二、力学性能大跨钢结构屋盖的力学性能是其重要特性之一。
这种结构形式具有较高的承载能力和抗风、抗震性能。
钢材料的强度高、自重轻，能够有效地分散和吸收地震和风力等自然灾害产生的能量，从而保证了建筑物的安全性和稳定性。
同时，大跨钢结构屋盖还具有良好的延性和塑性，能够在较大的变形下保持结构稳定，不易破坏。
三、设计与建造大跨钢结构屋盖的设计与建造是其复杂性和技术性的重要体现。
设计师需要根据建筑要求和实际情况进行精确的计算和设计，确定合理的结构形式和构件尺寸，以确保结构的安全性和稳定性。
在建造过程中，需要采用先进的施工技术和管理手段，保证构件的精度和质量，同时需要严格遵守施工规范和安全标准，确保施工过程的安全性和可靠性。
四、维护与保养大跨钢结构屋盖的维护与保养对于保证其使用寿命和安全性具有重要意义。
由于钢材料易受腐蚀和氧化，因此需要定期进行清洁和维护，防止构件表面出现锈蚀和裂纹。
同时，需要对结构进行定期的检查和检测，确保其结构和构件的正常使用。
如果发现任何异常或损坏，需要及时进行修复和加固，以防止问题扩大和保证结构的安全性。
五、案例分析为了更好地理解大跨钢结构屋盖的应用和发展趋势，以下将介绍几个典型的案例分析。
（1）国家体育馆“鸟巢”北京奥运会主场馆“鸟巢”采用了大跨钢结构屋盖，其独特的结构和造型成为了北京的地标性建筑之一。
该场馆采用了双向倾斜的钢桁架屋盖，具有独特的外形和视觉效果，同时也体现了大跨钢结构屋盖的优点和发展趋势。
（2）上海中心大厦上海中心大厦是世界上最高的建筑之一，其采用了大跨钢结构屋盖，实现了超大空间和高度的建筑目标。
大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计
大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计摘要：随着经济的不断发展，以及功能需求的不断提升，越来越多的大跨度结构形式在各种建筑设计中出现。
按照GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求，跨度大于18 m的框架为大跨度框架。
解决大跨度屋面结构有许多方法，如采用钢结构、预应力混凝土梁板结构或者是型钢混凝土梁板结构等。
各种结构形式有各自的特点和要求。
预应力框架主梁的经济跨度为15m～25m，梁跨高比15～20。
在该跨度范围内采用预应力混凝土，可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题，扩大柱网，形成大空间，提高建筑物的使用功能。
关键词：大跨度结构；型钢混凝土梁板；屋盖设计前言高层建筑和大跨度建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
随着经济的发展，人口向城市集中，造成城市用地紧张，促进了高层建筑的发展。
而随着人们物质和精神文明建设的发展，各类公共建筑也不断涌现，这又促进了大跨度建筑的发展。
这两类建筑都具有自重较大，结构构件受力较大，抗震性能要求较高的特点，而型钢混凝土结构相对于传统的钢筋混凝土结构，能更好地适应这些要求，因而在近些年来得到快速的发展。
型钢混凝土结构，又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，它是指梁、柱、墙、筒体等杆件或构件，以型钢为骨架，外围包以钢筋混凝土所形成的组合结构。
使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类：实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成，常见的截面有I、H形等，也有矩形及圆形钢管。
空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。
空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，抗震性能相对较差，目前应用不多。
实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此被广泛应用。
1型钢混凝土结构的优缺点1.1与钢筋混凝土构件相比较，型钢混凝土结构具有以下特点：（1）整体工作—型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体，共同受力。
（2）截面尺寸小—钢筋混凝土构件受到自重和配筋率限值的制约，提高承载力和刚度的唯一途径是加大截面尺寸；而型钢混凝土构件可以利用设置较大截面的型钢参与共同受力，承载力相同，截面面积可以大大减小。
速来围观，三大全国性铁路站房大跨度屋盖设计教学
速来围观，三⼤全国性铁路站房⼤跨度屋盖设计教学这⾥有迄今为⽌我国西南地区最⼤的旅客集散地——贵阳北⽕车站，也有中亚门户“丝绸之路经济带”上的加速器——乌鲁⽊齐新客站，更有沟通中国—东盟的黄⾦通道——南宁东⽕车站。
南宁东⽕车站南宁东站总建筑⾯积26.7万㎡，其中站房⾯积12万㎡，是我国沟通中国-东盟的国际性铁路交通综合枢纽⼯程，总规模3场24站台⾯30线(含正线)。
其强烈现代感的建筑外观充分体现了南⼤门的恢宏⽓势，⼜展现出绿城崛起的未来态势。
正⽴⾯▲站房最⼤平⾯尺⼨顺轨⽅向为186m，垂直于轨道⽅向为414.8m。
主站房地下⼀层，地上三层。
站房结构安全等级⼀级，抗震设防烈度6度，设计基本加速度为0.10g，设计分组为第⼀组，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为⼄类建筑。
顺轨⽅向剖⾯▲屋盖结构顺轨道⽅向跨度为42m+66m+42m，垂轨向跨度33.1 m～46.25m。
根据建筑造型及屋盖⼤开洞的采光要求，屋盖采⽤管桁架与⽹架相结合的结构体系，⽀承屋盖的结构柱采⽤钢管混凝⼟柱。
为了减⼩中间⼤跨屋盖结构的挠度和杆件截⾯，设计中将两侧低标⾼处⼩跨屋盖与中间⼤跨屋盖结构连成整体。
考虑屋盖汇⽔⾯较⼤，采⽤结构找坡以满⾜屋⾯排⽔要求，同时也利于提⾼屋盖竖向平⾯内的刚度。
为减⼩温度作⽤效应和提⾼结构抗震性能，设置2道与轨道平⾏的变形缝。
分缝处屋盖结构垂轨向柱距为33.1m，缝设在跨中，采⽤⽹架（桁架）对挑来实现，桁架⾼度2m～3m左右。
本⼯程候车⼤厅层⾼较⾼，为了减⼩柱顶位移，将管桁架上下弦均与柱连接。
屋盖⽹架结构进⾏了以下三种⽅案⽐选，⽅案1：⾼度4.5～6.0m单层局部抽空⽹架；⽅案2：⾼度3.0m局部双层加强⽹架；⽅案3：⾼度6.0m管桁架。
垂直于铁轨⽅向柱间布置主桁架，平⾏于铁轨⽅向结合天窗的开洞布置次桁架。
针对上述3种⽅案，分别进⾏计算分析，并按中间两跨43m及两侧相邻各半跨33.1m范围进⾏统计，⽐选结果见下表。
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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
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
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。
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。
第3章 大跨屋盖结构
网架结构的支承
周ห้องสมุดไป่ตู้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。
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
刚架结构
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
网架结构几何不变的必要条件： W=3J-m-r≤0
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。
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
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。
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
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
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
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。
。
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。
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
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
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
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