平板网架结构
平面网架构造及施工图识读
平面网架构造及施工图识读一、平面网架基本知识平面网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的平板式空间结构，具有空间受力、质量轻、刚度大、抗震性能好等优点，可用作采光顶、体育馆、展览厅、候车厅、飞机库等大跨度屋盖。
平面网架按组成形式可分为三类：第一类是由平面桁架组成的，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架。
平面网架按节点形式的不同则可分为十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。
十字板节点适用于型钢杆件的网架结构；焊接空心球节点及螺栓球节点适用于钢管杆件的网架结构。
二、平面网架平面网架钢结构施工图主要包括钢结构设计说明、网架预埋件布置图、网架平面布置图、网架杆件截面图、节点详图等图纸，有时还包括屋面檩条布置图和马道布置图。
1.钢结构设计说明在钢结构设计说明（图7-42）中主要包括工程概况、设计依据、设计荷载、结构设计、材料的选用、制作与安装、防腐防火处理要求及其他需要说明的事项等内容。
（1）工程概况：主要包括建筑功能、平面尺寸、跨度、主体结构体系、周边支撑情况等基本资料，由此可以大体了解建筑的整体情况。
（2）设计依据：主要包括甲方的设计任务书，现行国家、行业和地方规范与规程及标准图集等，施工时也必须以此为依据。
（3）设计荷载：主要包括恒载、活载、风荷载、雪荷载及抗震设防烈度等有关参数。
在施工和后期使用过程中结构上的荷载均不得超过所给出的荷载值。
（4）结构设计：结构设计中主要包括结构使用年限、安全等级和结构计算原则、结构布置以及主要节点构造，由此可以了解结构的整体情况。
（5）材料的选用：主要包括钢材、螺栓、焊条、钢球、钢管等有关材料的强度等级及其应符合的有关标准等。
在材料采购时必须以这些作为依据和标准进行。
浅谈平板网架结构
浅谈平板网架结构浅谈平板网架结构科技信息O建筑与工程O2007年第34期浅谈平板网架结构罗f宁夏轻工业设计研究院晖宁夏银川750001)【摘要J简要介绍了网架结构中较常用的平板网架的形式及特点,网架平面尺寸及高度的确定以及网架的屋面构造.【关键词】网架结构;平板网架结构网架结构是由一系列杆件沿着几个方向有规律的组合而成的高次超静定的网状空间杆系结构,它是大跨度结构的重要形式之一,网架结构按照其外形可以分为曲面的网壳和平面的平板网架两大类,本文仅介绍平板网架结构.1.平板网架结构的形式及特点目前常用的平板网架主要有平面桁架系平板网架和空间桁系平板网架两大类.1.1平面桁架系平板网架平面桁架系平板网架是由两向交叉或三向交叉的平面桁架组成的平板网架.它的主要特点是组成平板网架的各平面桁架均为平行弦桁架,其上下弦杆和腹杆均在同一竖直平面内,斜腹杆通常设计成拉杆,竖杆设计成压杆,斜腹杆与弦杆问夹角以40.一6o.为宜,节点构造类似于平面面桁架1.2空间桁架系平板网架,所谓空间桁架系平板网架实际上是由一系列三角锥,四角锥或六角锥体组合而成的平板网架,它是真正的空间结构,比平面桁架平板网架刚度大,受力性能好.空间桁架系平板网架可分为四角锥体系平板网架和三角锥体系平板网架(1)四角锥体系平板网架,由一系列四角锥按一定规律组合而成的平板网架称为四角锥体系平板网架,它的主要特点是上下弦杆均为正方形网架,除星形四角锥之外.下弦平面正方形网格的四个节点分别对应于上弦平面正方形网格的重心.即下弦网格的节点与对应的上弦网格错开半个网格,下弦网格节点与对应的四个弦网格节点分别由四根斜腹杆相连.(2)三角锥体系平板网架,由一系列三角锥组合而成的平板网架称为三角锥体系平板网架.在三角锥网架中.其上,下弦杆在自身平面内均组成正三角形.且下弦平面内所有正三角形的节点正好对着上弦平面的正三角形重心,下弦平面的正三角形的每个节点都由三根杆件与和该节点相邻的上弦平面正三角形的三个节点分别相连. 将三角锥网架按一定规律抽去一些锥体的腹杆和下弦杆而形成的上弦网格仍为三角形.下弦网格为三角形和六角形的网格即为抽空三角锥网架.以三角锥为为基础,组合而成的上弦网格为三角形和六角形.下弦网格为六角形的网架称为蜂窝形三角锥网架.2.网架几何尺寸的确定网架的几何尺寸是指网架上弦的网格尺寸和网架高度. 2.1网格尺寸的确定网格尺寸的大小会直接影响到网架的经济性.因为网格大,节点数就会减少,便于施工,网格dx~tl相反,当屋里采用钢筋混凝土重屋面时网架尺寸不能大.否则会因屋面板重量增大而使用网架节点荷载增大,近而导致网架耗钢量及屋面板吊装难度的增大,当采用压型锥板, 预制铝合金等轻型屋面或有檩方案时,网格尺寸应尽量大些,节点数则少些,从而使杆件断面能更有效地发挥作用,减少用钢量,总之,网格尺寸要根据跨度大小,柱网尺寸,屋面材料及构造要求和建筑功能等因素综上所述合考虑,它在很大程度上取决于屋面板的规格和种类,通常为(1/20—1/6)L2(L2为网架短向跨度).2.2网架高度的确定为了保证网架的高度,必须使所设计的网架具有适当的高度.网架高度通常为网架短向跨度的1/20-1/10.它由下列因素决定: (1)屋面荷载,屋面荷载大时,网架的挠度将增大,为保证网架的挠度不超过20o,必须使用网架有一定的高度.(2)支承条件和平面形状.平面形状为圆形,方形或接近正方形时,网架高度可小些,平面形状狭长者,由于其挠度比相同跨度(指短跨)的正方形网架大,故网架高度应取大些,用边支承时,网架高度应小些,点支承时应小些.(3)起拱,有起拱时,网架下挠减小,网架高度可小些.(4)节点构造,当小跨度网架采用螺栓节点时,网架高度可大些, 以使弦杆内力小些,尽量接近腹杆内力,从而统一杆件和零件. 3.网架结构的屋面构造网架结构屋盖的屋面分有檩方案和无檩方案两种.有檩方案采用角钢,槽钢,工形钢等轻型钢檩条搁置于网架节点的支托上.其上铺设彩钢板,这属于轻屋面.无檩方案通常采用钢丝网水泥屋面板,预应力混凝土屋面板或钢筋混凝土膜形扁壳等重型屋面.至少三点焊牢于网架节点的支托上,抹完找平屋后做一毡二油隔气层,上铺保温材料做防水层.为解决屋面排水问题.需在屋面上设计1%一-4%的坡度.对于中, 小跨度网架,由于其跨度不大不需起拱网架.故只需在网架节点处设小立柱以便屋面找坡,对于大跨度网架或屋面荷载很大时,网架须起拱,不为找坡而设计的起拱一般应为L]300(L2为网架短向跨度);为找坡而设计的起拱,可起拱3%左右,此时网架内力变化可忽略不计, 但施工比较麻烦.4.结语国内外的工程实践及网架结构的科研发展表明:平板网架结构的主要发展方向是网架生产的定型化,单元化,商吕化;尽可能地采用钢管球节点(焊接空心球或螺栓球);网架上面采用压型钢板,铝合金预制板等轻型屋面.加强网架上弦杆与其上支撑的屋面板之间的相互作用;继续探索钢材的塑性变形,塑性稳定等问题,充分发挥网架节点的材料承载能力,推广网架结构的优化设计.l(上接第109页)五,结论1.非岩溶地区岩质地基中分布破碎带,软弱夹层等不良地质的可能性是存在的.在工程建设中进行施工勘察对保证基础工程质量和安全意义十分重大,尤其是对复杂地质条件或有特殊使用要求的建筑物更为重要.2.勘察单位在进行详勘时,就应严格控制野外施工质量,不要以为在非岩溶地区只要钻进到稳定基岩就可以马虎了,必须严格按规范控制施工.不要把在详勘阶段就能发现的问题,留到施工勘察去做. 3.现场验槽,验桩是发现局部不良地质条件的主要途径,勘察单位必须高度重视.严格把关,发挥主导作用.因为地基验槽是以勘察为主的,要唱主角,不要人云亦云,以防漏失问题,留下隐患. l36 [责任编辑:张艳芳]4.施工勘察是工程建设的一个过程,也体现了现行地基基础规范的精神,业主,勘察,设计,监理及施工单位要加强沟通,互相配合,以保证建设工程质量.【参考文献】[1]浙江省华厦工程勘察院:《金华市金发豪园岩土工程勘察报告》.2004.8.《金华市金发豪园2#楼施工勘察报告)2005.11.[2]周立峰.浙赣铁路电气化改造工程临浦特大桥250号墩地质情况说明2005.2.f3]周立峰,陈玉萍.天然地基验槽方法及局部加固措施.浙江能源20o4.1. [责任编辑:志隽]。
网架结构简介PPT优秀课件
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2.两向正交斜放网架
1）定义： 由两组相互交叉成90度的平 面桁架组成，但每片桁架与建筑平面边线 的交角为45度。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。
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2）特点： 网架中各片桁架长短不一。节间数有
若改变上下弦错开的平移值，或相对 旋转上下弦杆，并适当抽去一些弦杆和腹 杆，即可到各种形式的四角锥。
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1、正放四角锥网架
图 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 采用周锥）
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运动场看台
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平面形状为矩形、多点支承的网架，可选 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。
平面形状为圆形、正六边形及接近正六边 形且为周边支承网架，可选用三向网架， 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。
• 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。
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3、两向斜交斜放网架 由两个方向桁架相交◎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。 • 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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图 三向网架
• 选用原则： • 网架跨度较大时，
采用。
图2 三层网架
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双层网架的常见形式
平面桁架网架 四面锥体系网架
两向正交正放网架
建筑结构选型------- 网架结构
平板网架的结构体系及其形式
• 三角锥网架 刚度特点及应用： 刚度较差，适用于屋
2.抽空三角锥网架
盖荷载较轻、跨度较 小的情况。
3.蜂窝形三角锥网架
组成特点： 上弦杆仍呈正三角形， 下弦杆则随抽锥方式 的不同而呈三角形、六边形等多种图案。 经济效果： 因杆件数与节点 数都比三角锥网架少，所以 用钢量也较少。
A.刚度好，内力均匀 B.杆件短，钢材强度得到充分发挥 C.杆件细，球铰小，节约钢材
3. 多层（弦杆）网架缺点
A.杆件和节点数量增多，增加了安装工作量 B.交汇杆件增多，球铰变大，杆件交角变小
4. 克服多层（弦杆）网架缺点的办法
局部单元抽空，加大中间弦杆间距
5. 多层（弦杆）网架工程实例
见右图 我国首都机场波音747机库
三角锥单元体
组成特点： A.由倒置的三角锥排列而成，其上下 弦杆 形成的网格图案均为正三角形; B.如果网架的高度h=s· SQRT(2/3)(s为弦杆 长度)，则 网架的全部杆件均等长； C.锥体间为角-角相连。 受力及刚度特点： 三角锥网架受力比较均匀，整体刚度也较 好。 应用： 一般适用于大中跨度及重屋盖的建筑物。
• 周边支承网架
2.结构选型
C.结构选型
三向网架
圆形或多边形的周边支 承网架，当荷载和跨度 较大时，应选用刚度较 好的右图两种方案
三角锥网架
网架结构的受力特点及其选型
• 四点及多点支承网架
1.受力特点
正交正放方 案因传力路 径较短而受 力更佳
2.结构选型
点支承宜选 用正交正放 方案
正交斜放
正交正放
2.影响因素
主要为跨度，还有荷载大小、节点 形式、平面形状、支承条件、起拱 因素、建筑功能与造型等
第十章 平板网架结构
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
四角锥体网架
2、斜放四角锥体网架：锥的底边与相应的建 筑平面周边夹角45度
第五节 工程实例
4、网架弦杆层数
多层网架适用于大跨度及复杂荷载时 L>100m时宜采用多层网架。 结构刚度好，内力均匀，L＞50m时三层用钢量＜二层 用钢量 5、悬臂长度 四点及多点支承悬臂长度宜为（1/4~1/3）L 单跨网架取1/3，多跨网架取1/4
首都机场机库
二、构造
1．杆件截面：圆形截面钢管形式最合理？ ＜5mm厚的高频电焊钢管好。 2．节点：钢板节点，空心球节点，螺栓球节点p106~108 3．支座：压力支座、拉力支座 4．柱帽： 5．屋面： 上弦节点上加立柱找坡 网架变高度找坡 网架起坡 支承变高度找坡
厦门国际会展中心
81×81米有柱展厅，屋盖采用双向空间钢桁架结构。 桁架下弦标高为10.55米，桁架高度H=4.0米，钢桁架 沿纵向间距为27米，沿横向间距为9米，均支承在钢 筋正交斜放网架
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
四角锥体网架
1、正放四角锥体网架：锥的底边与相应的建筑平面周边平行 A、倒四角锥体（锥尖向下）：锥的底边相连为上弦杆，锥尖 的连杆为下弦杆，上下弦错开半格
四角锥体网架
1、正放四角锥体网架 B、正四角锥体（锥尖向上）
四角锥体网架 1、正放四角锥体网架 C、正放抽空四角锥体（减少用材）
四角锥体网架
四、锥体网架
钢结构设计之平板网架结构设计
5.2网架结构的形式与设计特点…11 （2）两向正交斜放网架 两向正交斜放网架的构成特点是：两个方向的竖 向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。
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5.2网架结构的形式与设计特点…12
两向正交斜放网架中平面桁架与边界斜交，各片 桁架长短不一，靠近角部的短桁架相对刚度较大，对 与其垂直的长桁架有一定的弹性支承作用，从而减小 了长桁架中部的正弯矩。在周边支承情况下，它较两 向正交正放网架刚度大、用料省。对矩形平面其受力 也较均匀。当长桁架直通角柱时，四个角支座会产生 较大向上拉力，设计中应予注意。如采用图b 所示布 置方式，拉力可由两榀桁架承受。
第五章
平板网架结构设计
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内容提要
5.1 网架结构的特点 5.2 网架结构的型式及选型 5.3 网架结构的几何尺寸及屋面做法 5.4 网架结构的计算 5.5 网架结构的杆件和节点设计 5.6 空间结构简介
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第五章 平板网架结构设计
5.1 网架结构的特点
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5.1网架结构的特点…1
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5.1网架结构的特点…2
网架及网壳结构的特点 （1）三维受力、能承受来至各个方向的荷载； （2）网架结构系高次超静定结构，整体性及稳定性
好、空间刚度大； （3）体系稳定、抗震性能好，在7度及7度以下地区
可不进行抗震验算； （4）结构高度小（约是平面桁架高度的2/3)、自重
轻、节约钢材； （5）杆件及配套零件规格化、便于工业化生产，但制 造精度要求高； （6）适应性强、平面布置灵活。
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5.2网架结构的形式与设计特点…18
正放抽空四角锥网架的杆件数目较少，构造简 单，经济效果好，起拱比较方便。不过抽空以后， 下弦杆内力的均匀性较差，刚度比未抽空的正放四 角锥网架小些，但能够满足工程要求。
平板网架结构
形可分为平板网架和曲面网架。通常情况下，
平板网架简称为网架；曲面网架简称为网壳。
• 空间网格结构：1、平板网架结构
•
2、网壳结构
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9.3.1 概述
• 平板网架结构的优点：
• 1、平板网架为三向受力的空间结构，比平面结构(如平 面桁架结构)自重轻、节省钢材。
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• 4、网架结构应用范围广泛，平面布置灵活 • 5、网架结构易于实现制作安装的工厂化、标准化 • 6、网架结构占有的空间小，并可利用网架上、下弦之
间的空间布置各种设备及管道等
• 7、网架的建筑造型新颖、壮观、轻巧，大方，并能直 接利用网架上下弦杆件及腹杆的布置形成一些美丽的 天花图案，因而为建筑师和业主所乐于采用。
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（4）棋盘形四角锥网架
这种网架是将斜放四角锥 网架水平转动45，并加设 平行于边界的周边下弦而 形成的。 这种网架受力合理，受力 均匀，杆件较少，屋面板 规格统一，适用于小跨度 周边支承的情况。
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• （5）星形四角锥网架
这种网架的单元体由两个倒置的三角形小桁架相互交叉 而成，两个三角形小桁架底边构成网架上弦，与边界成 45。两个小桁架交汇处设有竖杆，各单元顶点相连即为 下弦杆，下弦为正交正放。星形网架上弦杆比下弦杆 短，受力合理。但在角部上弦杆可能受拉，该处支座可 能出现拉力。
Ch 9.3 平板网架结构
• 本章主要内容：
• 1、概述 • 2、平板网架的结构体系及其形式 • 3、网架结构的支承方式 • 4、网架结构的受力特点及其选型 • 5、网架结构主要几何尺寸的确定 • 6、网架结构的构造 • 7、组合网架结构 • 8、网架结构的工程实例
第六章平板网架结构
各榀桁架刚度各异，形成良好空间作用
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两向斜交斜放网架
适用于矩形平面，构造复杂，受力欠佳，
有特殊建筑要求时采用
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三向交叉网架
适用跨度较大 (L>60m),平面为三角 形、六边形、多边形 和圆形 空间刚度大、受 力性能好、支座受力 较均匀，节点构造复 杂(Nmax=13)
网架起拱造成网架制作复杂，一般网架可不起拱，要 求起拱时，拱度f<=L/300, L为短向跨度
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网架结构的构造
节点构造 Joint Detail
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网架结构的构造 节点构造
螺栓球结点 Bolted Spherical Joints
螺栓球节点
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重结构的布置； ➢ 网架结构应用范围广泛，平面布置灵活； ➢ 网架结构的制作安装容易实现工厂化、标准化； ➢ 网架结构占用空间小，使用方便，经济合理； ➢ 网架结构造型多样，轻巧，大方。
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平面桁架系网架
支撑杆
上弦杆
下弦杆
腹杆
斜腹杆应布置成使杆件受拉方向比较有利
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斜放四角锥网架
上弦杆 短、下弦 杆长、节 点构造简 单 应用较 广泛
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棋盘形四角锥网架
斜放四角锥 网架水平转动45 度 上弦杆短、 下弦杆长 周边满锥时， 刚度较好 屋面构造简 单
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星形四角锥网架
上弦杆短、下 弦杆长、竖杆受压、 内力等于上弦节点 荷载 刚度稍差、适 用于中小跨度的周 边支承
当边长比大于1.5时，宜先用两向正交正放网架，正放四角 锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折 线形网架。