空间网架结构设计分析
网架结构的设计要点探讨
网架结构的设计要点探讨摘要：在我国现代建筑行业快速持续稳定发展的历史背景之下，网架结构作为一种建筑造型美观，经济指标优良的结构形式，已被广泛应用于工业及民用建筑领域，并在我国现代建筑工程项目展示出了持续扩大的趋势。
因此结构设计中了掌握网架结构设计要点非常必要。
关键词：网架结构；杆件；节点前言：网架结构是现代空间结构中广为应用的一种重要形式。
现代社会中，由于科学技术的进步，社会生活的丰富，对建筑结构的跨度也提出了新的要求。
如在体育建筑中，为容纳更多观众和适应大型比赛的需求，要求大跨度的体育馆；在工业厂房中，为满足工艺改革的需要，也要求建造大柱网的联合车间等等。
为适应这些需求，空间结构在各类大跨度建筑中得到了越来越多的应用。
一、网架结构的几何尺寸网架结构的几何尺寸包括网格尺寸(指上弦网格尺寸)和网架高度。
可根据跨度大小柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确定。
1.网格尺寸网格尺寸(指上弦网格尺寸)一般为跨度的1/6~1/20，即在跨度方向有6 ~20个网格。
网格尺寸还与网架高度有密切关系，通常应使斜腹杆与弦杆平面的夹角为40~55°。
这样节点构造容易处理。
网格尺寸也与网架跨度大小有关。
跨度大的网架其网格尺寸应取得大一些。
根锯对矩形平面、周边支承的网架进行最优设计表明:最优网格数基本上随跨度的增大而增加，小跨度(<30m)为8~10格，中跨度(30~60m)为10~16格，大跨度(>60m)为12~20格。
荷载大小及矩形平面的长宽比对最优网格数没有影响。
此外，网格尺寸也应考虑通风管道等设备的设置问题。
网架尺寸可参考表1选用。
2.网架高度为保证网架中央的挠度不致过大，网架高度-般取为跨度的1/10~1/18，跨度铰大时，取较小值。
网架高度可参考表1选用，网架高度的确定主要取决于下列几个因素:一、建筑要求和容许挠度要求网架的高度应根据建筑要求、相对挠度要求和经济要求来确定。
空间网架结构设计浅析
空间网架结构设计浅析摘要：随着空间网架结构的应用越来越广泛，网架设计已经成为工程师提升自身设计水平及竞争力的必备能力之一。
本文以实际工程案例作为对象对空间网架的设计，计算以及施工要点进行简要的阐述和分析。
关键词：空间网架设计施工前言：近些年随着行业技术的发展及建筑多样化需求的增长，大跨度结构的应用逐渐增多，尤其是以公共建筑为主，大跨度屋面不仅要保证在地震作用和风作用下的结构安全性，同时要能发挥体现建筑风格的功能，并兼具排水甚至采光等一系列建筑功能，同时要具备较高的经济效益，复杂屋面设计还要能够保证施工的顺利进行；大型公共建筑因为大空间，密集人员交通疏散等建筑功能的需要，采用厚重的钢筋混凝土结构往往达不到理想的效果，空间网架结构通过多年的发展很好的满足这类空间建筑的需求，并得到了广泛的推广。
网架结构是一种空间网状杆系结构，由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接在一起形成的空间受力结构，其往往具备较小的尺寸单元以及相似风格的网格；通常情况下，平板网架简称为网架，曲面网架简称为网壳。
空间网架结构是一种具备三维受力特点的高次超静定结构，除关键杆件外局部单个杆件的失效由于具备一定的超静定次数可引起内力重分布而使结构继续承担荷载，因此具备较高的安全储备。
网架结构的节点一般假定为铰接，在承担外部荷载作用力时，能将所受荷载传递至所有杆件并将这些荷载均匀的分配到空间结构的支座。
平板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆，下弦杆和腹杆，主要是拉压杆，仅承担拉力和压力，充分利用材料的物理性能；单层壳型网架的杆件除承受拉力和压力以外还承受弯矩和切力，此时节点不再是单纯的铰接节点而且具备一定的刚度来承担弯矩和变形；腹杆一般相对于弦杆截面较小，作为支撑杆件，对结构整体稳定起到一定的作用。
1.设计背景本工程为某地一中学综合楼，地上四层，地下一层，建筑高度16.8米，顶层作为运动场，屋面采用网架结构。
结构设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别采用乙类，所处地区为抗震设防烈度7度区，地震加速度0.1g，第一组，场地类别为II类场地，特征周期0.35s，框架结构，按政策相关要求，学校医院等乙类建筑抗震等级按所属地区抗震设防烈度提高一度确定，框架抗震等级为二级，计算地震作用加速度采用0.1g，所处场地地面粗糙类别为B类，基本风压0.55KN/ m2,基本雪压0.50KN/ m2；根据地勘报告项目所在场地为抗震一般场地，无不良地质作用。
《网架结构设计》课件
实验验证
对网架结构进行模型试验 或实际工程试验，验证设 计的可行性和安全性。
网架结构的形式选择
平板网架
由多个平板通过节点连接而成， 适用于大跨度、大空间的屋盖结
构。
曲面网架
通过节点连接形成曲面形状，适 用于具有曲线形状的屋盖结构。
立体网架
由多个平面网架组合而成，形成 三维空间结构，适用于高层或大
跨度建筑。
船舶工程
在船舶工程中，网架结构可应用 于船体内部支撑和甲板铺面。
核电站
在核电站中，网架结构可应用于 安全壳和相关辅助设施的结构支
撑。
网架结构的发展趋势与展望
智能化设计
01
随着计算机技术的发展，网架结构的优化设计 、稳定性分析等将更加智能化。
绿色环保
03
未来网架结构设计将更加注重绿色环保，采用 可再生材料和节能技术，降低能耗和碳排放。
整体稳定性
评估网架结构在外部荷载作用下的整体稳定性，防止结构发 生失稳。
局部稳定性
分析网架杆件在压力或弯曲作用下的稳定性，防止杆件屈曲 或失稳。
网架结构的优化设计
结构形式优化
根据工程需求和条件，选 择合适的网架结构形式， 如三角形、四边形、六面 体等。
尺寸优化
根据网架的内力分析和稳 定性要求，对网架杆件截 面尺寸进行优化，降低用 钢量。
新材料的应用
02
新型材料的不断涌现，如碳纤维、玻璃纤维等 ，将为网架结构的设计和应用提供更多可能性
。
定制化设计
04
随着个性化需求的增加，网架结构的定制化设 计将更加普遍，以满足不同领域和特定需求的
结构设计要求。
THANKS
施工精度控制
在施工过程中，对网架结构的拼装、 吊装等环节进行精度控制，确保安装 误差在允许范围内。
大跨度网架结构的设计要点
大跨度网架结构的设计要点摘要：随着现代社会的发展，人们对大跨度空间的需求越来越大，代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。
传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制，很难覆盖更大的空间。
网架结构能满足大跨度建筑的受力要求，与传统平面结构相比，具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。
机库类建筑属于典型的大跨度结构，本文以某机库结构设计为例，介绍大跨度网架结构的主要设计要点，以期为同类建筑工程设计提供参考。
关键词：大跨度；机库；网架1工程概况本项目机库位于成都市，建筑面积34719m2，南北向长208.80m，东西向宽117.00m，主要包含机库大厅、辅楼两部分，其中机库大厅地上1层，建筑高度40.65m（机库檐口至室外地面最低处的距离），主要功能为飞机定检，辅楼地上2层，建筑高度12.15m（有局部屋面），主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。
机库大厅屋面采用大跨度网架结构，大门处支承跨度为157m，机库大厅进深为77m，下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构（局部设置柱间支撑）；辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部屋面设置网架。
本项目设计使用年限为50年，依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1]，机库大厅抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。
本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2设计荷载对于大跨度建筑来说，合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。
考虑檩条及夹芯板，屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2，吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2，屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2，考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。
按工程地质勘察报告，本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。
根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见，应适当提高抗震设防标准，如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。
网架结构设计
（4－1）
如果将网架作为刚体考虑，则最少的支座约束链杆数为 6，故 r ≥6。
由此可知，当 m ≥ 3J − r 时，为超静定结构的必要条件；当 m ＝
3J − r 时，为静定结构的必要条件；当 m ≤ 3J − r 时，为几何可变体系。
3．网架几何不变的充分条件 分析网架结构几何不变的充分条件时，应先对组成网架的基本单元进 行分析，进而对网架的整体作出评价。 三角形是几何不变的。如果网架基本单元的外表面是由三角形所组 成，则此基本单元也将是几何不变的。在对组成网架的基本单元进行分析 时，一般有以下两种类型和两种分析方法。 1）两种类型： 自约结构体系 自身就为几何不变体系； 它约结构体系 需要加设支承链杆，才能成为几何不变体系。 2）两种分析方法：
图 4－16 棋盘形四角锥网架
图 4－17 三角锥网架
3）三角锥体系 这类网架的基本单元是一倒置的三角锥体。锥底的正三角形的三边为 网架的上弦杆，其棱为网架的腹杆。随着三角锥单元体布置的不同，上下 弦网格可为正三角形或六边形，从而构成不同的三角锥网架。 ① 三角锥网架 三角锥网架上下弦平面均为三角形网格，下弦三角形网格的顶点对着 上弦三角形网格的形心（图 4－17）。三角锥网架受力均匀，整体抗扭、抗 弯刚度好；节点构造复杂，上下弦节点交汇杆件数均为 9 根。适用于建筑 平面为三角形、六边形和圆形的情况。 上海徐汇区工人俱乐部剧场（六边形，外接圆直径 24m）采用了这种 网架结构型式。
的平面桁架相交而成（图 4－11）。
这类网架受力均匀，空间刚度大。
但也存在一定的不足，即在构造上
汇交于一个节点的杆件数量多，最
多可达 13 根，节点构造比较复杂，
宜采用圆钢管杆件及球节点。
三向网架适用于大跨度 （L>60m），而且建筑平面为三角形、
空间网架结构设计
为点支承时，可在周边布置封闭的边桁架。适用于中、小跨度周边支承，
或周边支承与点支承相结合的方形或矩形平面情况。
上海体育馆练习馆（35×35m，周边支承）和北京某机库（48×54m，
三边支承，开口）采用了这种网架结构型式。
图 4－14 斜放四角锥网架
④ 星形四角锥网架
图 4－15 星形四角锥网架 7
这种网架的单元体形似星体，星体单元由两个倒置的三角形小桁架相 互交叉而成（图 4－15）。两个小桁架底边构成网架上弦，它们与边界成 45 º角。在两个小桁架交汇处设有竖杆，各单元顶点相连即为下弦杆。因此， 它的上弦为正交斜放，下弦为正交正放，斜腹杆与上弦杆在同一竖直平面 内。上弦杆比下弦杆短，受力合理。但在角部的上弦杆可能受拉。该处支 座可能出现拉力。网架的受力情况接近交叉梁系，刚度稍差于正放四角锥 网架。
4
两向正交正放网架是由两组平面桁架互成 90º交叉而成，弦杆与边界 平行或垂直。上、下弦网格尺寸相同，同一方向的各平面桁架长度一致， 制作、安装较为简便（图 4－8）。由于上、下弦为方形网格，属于几何可 变体系，应适当设置上下弦水平支撑，以保证结构的几何不变性，有效地 传递水平荷载。
平面
上弦
剖面
下弦
星形四角锥网架适用于中、小跨度周边支承的网架。 杭州起重机械厂食堂（28×36m）和中国计量学院风雨操场（27×36m） 采用了这种网架结构型式。 ⑤ 棋盘形四角锥网架 棋盘形四角锥网架是在斜放四角锥网架的基础上，将整个网架水平旋 转 45º角，并加设平行于边界的周边下弦（图 4－16）；也具有短压杆、长 拉杆的特点，受力合理；由于周边满锥，它的空间作用得到保证，受力均 匀。棋盘形四角锥网架的杆件较少，屋面板规格单一，用钢指标良好。适 用于小跨度周边支承的网架。 大同云岗矿井食堂（28×18m）采用了这种网架结构型式。
小议空间网架结构设计要点
小议空间网架结构设计要点摘要：网架设计是钢结构设计里面比较普遍的一种结构设计形式，在实际工程中，主要依靠软件设计的成分比较大，本文主要探讨空间网架结构的设计要点。
关键词：空间网架结构；设计要点；措施Abstract: network design is steel structure design in common a structure design form, in the actual project, the design of software relies mainly on the composition is bigger, this paper mainly discusses the design points of the space grid structure.Keywords: space grid structure; Key points of the design; measures1空间网架的建筑设计1.1网架选型空间网架结构形式多种多样，按结构组成分类，有单层网壳、双层和多层网架；按支承情况分类，有周边支承网架、多点支承网架及周边和多点结合支承网架；按网格组成情况分类，有平面交叉桁架体系、空间桁架体系及表皮受力体系；按球节点形式分类，有螺栓球节点网架，焊接球节点网架等等。
其中正放四角锥网架是目前应用最为广泛的空间网架形式。
空间网架结构之所以应用广、发展快，除了其受力合理性和经济实用型外，其多变的造型，能赋予建筑师丰富的想象力和广阔的设计空间。
同样，置身于大型工业厂房中，屋面网架结构以其规则的网格，富有立体感的正放四角锥组合，能让人感到赏心悦目。
这种屋面形式与功能的和谐统一，是普通钢结构屋面无法达到的，因此，空间网架结构形式越来越受到建筑师的亲睐。
1.2设计模型的建立网架选型后，设计者还必须确定网架的计算单元，网格尺寸和矢高即网架高跨比、格跨比等基本参数，从而建立起计算模型。
网架结构设计总结
结构计算
• 网架结构一般下部为独立柱或框架柱支承，柱的水平侧向刚度 较小，并由于网架受力为类似于板的弯曲型，因此对于网架支 座的约束可采用两向或一向可侧移铰接支座或弹性支座
算等效刚度和等效质量作为上部空间网格结构分析时的条件； 也可把上部空间网格结构折算等效刚度和等效质量作为下部支 承结构分析时的条件；也可将上、下部结构整体分析。
• 分析空间网格结构时，应根据结构形式、支座节点的位置、数
量和构造情况以及支承结构的刚度，确定合理的边界约束条件
。支座节点的边界约束条件，对于网架应按实际构造采用两向 或一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支座。
在抗震设防烈度为8度的地区，对于周边支承的中小跨度网架结 构应进行竖向抗震验算，对于其他网架结构均应进行竖向和水平 抗震验算；
在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构应进行竖向和水 平抗震验算
• 《抗规》10.2.6 下列屋盖结构可不进行地震作用计算，但应符 合本节有关的抗震措施要求：
7度时，矢跨比小于1/5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不 进行沿桁架的水平向以及竖向地震作用计算；
国内大跨度结构中采用较多，设计简单，规格 不需统一，球加工制作也简单，有优越性， 不足之处：现场工作量大，质量检验工作量大 。国内人工便宜尚有市场，而螺栓球节点内力受 到限制，因此尚有一定的使用价值
节点设计与构造
• 螺栓球节点
越来越为工程师接受，发展迅速 节点精度高，工厂化生产，现场安装方便，工作量小，速度快 高强螺栓质量的重要性
• 网架二相邻杆件间夹角不宜小于30度，以免杆件相碰或节点尺 寸过大要合并的数据文件名；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空间结构
加强连接平面结构的纵向构件以形成一个整体结构，共同承载 克服荷载层层重复传递，经济性好，整体刚度大，抗震性能好 悬索结构，网架和网壳结构
空间作用(diaphragm，蒙皮效应)
梁式结构(1)
特点
不产生水平推力(可支承于墙壁，砖石或混凝土柱上) 制造和安装较简单
结构布置
檩条 68m 屋架 檩条 主檩条 屋架
网架和网壳结构(13)
双曲面网壳
a) 正交正放类
b) 正交斜放类
c) 正交斜放设斜杆类
d) 正交斜放设斜杆类
e) 正交斜放设斜杆类
双曲面网壳的网格形式 1.正交正放类 a):单层时在方格内设斜杆 双层时组成四角锥体 2.正交斜放类 b):抗剪强度弱 c):第三方向局部设斜杆 d):全部方格内设双斜杆 e):第三方向全局设斜杆
日本古川市民会馆
悬索结构(7)
双层悬索
瑞典斯德哥尔摩约翰尼绍夫滑冰场
芬兰赫尔辛基冰上运动场
德国法兰克福机动车检修场
罗马尼亚布加勒斯特文体宫
悬索结构(8)
鞍形索网
前南斯拉夫莱士科瓦克纺织博览馆
加拿大卡尔加里滑冰构(11)
球面网壳
a)肋环型球面网壳
b)Schwedler型球面网壳
c)Schwedler型球面网壳 单层球面网壳的网格形式 a):刚度差，适用于中，小跨度 b):刚度好，适用于大，中跨度 c):交叉斜杆Schwedler型 还有其它Schwedler型 d):菱形网格，造型美观 e):适用于中，小跨度
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 双层柱面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系(略) 2.四角锥体系 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 3.三角锥体系 常用d) ， e) 两种
d)三角锥柱面网壳
812m
4050m 简单式
5070m 复杂式
梁式结构(2)
结构型式
跨度较小时，可采用实腹式梁 (常用工字形截面) 跨度在5070m及更大时，采用桁架形式(吊顶与下弦设间隙)
桁架外形及腹杆体系取决于跨度，屋面形式和吊顶结构 桁架高跨比一般为1/81/6(注：跨度大于50m时，运输超限) 常用梯形桁架；屋面坡度大时，宜用平行弦；吊顶可作弧线形(设拉杆)
网架和网壳结构(3)
由四角锥体构成(五种)
正放四角锥网架
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
正放抽空四角锥网架
网架和网壳结构(4)
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
悬索结构(1)
特点
轴向拉伸抵抗外荷作用，充分利用钢材强度 施工方便，费用低 便于建筑造型
单层悬索结构
平行布置形式(跨度可达80m，德国多特蒙特一展览厅，1956)
水平梁和框架一起 承受悬索拉力
水平梁 承受悬索拉力
斜拉索将 悬索拉力 拉向地锚
悬索直接 锚挂于框架
悬索结构(2)
幅射式布置形式(适用于圆形，椭圆形平面)
点支承的柱帽形式
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1.5时： 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>1.5时： 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) 反梁
(24)+0.2L2 (68)+0.08L2
1014
(68)+0.07L2
(1317)+0.03L2
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。
网架和网壳结构(9)
网壳类别(以曲面外形分类)
柱面网壳
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
主要特点 跨度大
120m 160m(长春体育馆，网壳结构，1998) 主跨1385m (江阴长江大桥，悬索结构，1999)
个性化(非大量建设项目，方案的极其个性化)
大跨度房屋钢结构的类型
平面结构
由一些强度不大的纵向构件将平面结构连接起来构成 纵向构件层层重复传递荷载，并不分担荷载 梁式，框架式和拱式结构
下凹双曲率碟形屋面 不便于排水，最大的 碟形屋面：美国阿拉 美达比赛馆，跨径 128m(1967)
伞形屋面 最大的伞形屋面： 前苏联伊利姆斯克 汽车库，跨径206m
受拉内环采用钢制，受压外环采用钢筋混凝土制作。可比平行布置做到较大跨度。
网状布置形式(适用于圆形，矩形等各种平面)
设计要点
两向索正交布置 屋面板规格统一 边缘构件弯矩大 于幅射式布置
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
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)
拱式结构(1)
特点
拱式屋盖受力合理 比梁式和框架式屋盖结构经济指标好(跨度超过80m时尤为显著)
结构布置
跨度为4060m时，拱间距可取610m，无檩或型钢檩条
拱式结构(2)
跨度达100m左右时，宜采用相距36m的拱对，拱对间距为915m
拱式结构(3)
侧窗难以开启，且宜积灰；檩条下移，构成横向天窗
平行布置形式
悬索结构(4)
幅射式及网状布置形式
上索既是稳定索，又直接承载 a)双层内环梁 b)双层外环梁 c)双层内外环梁 d)单层外环梁网状布置 e)双层外环梁网状布置
悬索结构(5)
鞍形索网布置形式
a)
悬索结构(6)
一些典型建筑
单层悬索
德国乌柏特市游泳馆
德国多特蒙特展览大厅
前苏联克达斯若牙尔斯克车库
d)联方型球面网壳
e)三向网格型球面网壳
网架和网壳结构(12)
a)肋环型四角锥球面网壳
b)联方型四角锥球面网壳
c)联方型三角锥球面网壳
双层球面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系 只需将单层球面网壳中的杆件用平面网片代替(略) 2.角锥体系(常见四种) a):肋环型四角锥球面网壳， b):联方型四角锥球面网壳 c):联方型三角锥球面网壳， d):平板组成式球面网壳 d)平板组成式球面网壳
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
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)
框架结构(1)
特点 结构布置
与梁式相比，框架结构可降低建筑物高度 结构上比梁式结构经济 横向框架布置(跨度大于60m时，应增大框架间距，常导致复杂布置) 纵向框架布置(跨度较小时，特别有利，可向外悬伸，用于机库等) 跨度在5060m时，常用双铰实腹式框架(常用工字形截面)
减轻基础负担；结构可外露；横梁高度可取跨度的1/201/12 设置预应力拉杆减少跨中弯矩，横梁高度可取跨度的1/401/30
拱式结构(5)
拱脚构造处理 构造不便 空间利用
网架和网壳结构(1)
特点
多向传力，空间刚度大，抗震性能好 适应性强 经济指标好 网架类别(以网架构成方式分类) 由平面桁架构成(四种)
网架表示法
两向正交正放
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
自由边
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
网架形式 两向正交正放，正放四角锥 正放抽空四角锥 两向正交斜放，棋盘形四角锥 斜放四角锥，星形四角锥 钢筋混凝土屋面体系 网格数 跨高比 钢檩条屋面体系 网格数 跨高比
结构型式
框架结构(2)
跨度较大时，常用双铰格构式框架 跨度超过100m时，宜采用无铰格构式框架
框架结构(3)
格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/201/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应) 折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约4050m，高度约1520m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/251/15范围选取
拱式结构(4)
结构型式