网架结构的组成与形式在线视频

大家好网架结构在我国的发展和应用历史不长

但是发展速度很快

自从1964年第一个网架结构首次用于上海师范学院球类馆的屋盖上

这个31.5米乘40.5米大小以角钢焊成的网架

掀起了中国空间结构发展史上新的一页

目前

我国已经成为网架生产大国

年生产规模建筑面积已成为世界之最

那么这节课我们就开始网架结构知识的学习

首先

我们来了解一下网架的概念和特点

网架的概念

空间网格结构是由多根杆件

根据建筑体型的要求

按照一定规律进行布置

通过节点连接起来的三维空间感系结构

我们通常说的网架和网壳是有区别的

网架是由双层或多层平板型网格组成的网格结构

网壳是单层或双层曲面型网格结构

结构简单的来说

平板的网架网架

曲面的是网壳

二网架结构的特点

网架结构具有以下特点

一多向受力的空间结构跨度大

二刚度大

稳定性好

三杆件主要承受轴向力

能充分发挥材料的强度

四结构高度小

不仅可以有效地利用建筑空间

而且能够利用较小的杆件建造大跨度结构

五 杆件类型划一 适用于工业化生产

地面拼装的整体吊装

六占用空间小

并可利用上下弦之间的空间布置各种设备及管道

从而降低层高降低造价

获得良好的经济效果

七，应用范围广

对建筑的适应性强

对于各种跨度的公共建筑工业建筑

体育建筑平面无论是方形

矩形

多边形

圆形

扇形

都能进行合理的结构布置

三网架结构的应用

由于网架网壳结构能适应不同跨度

不同平面形状

不同支撑条件

不同功能需要的建筑物

不仅中小跨度的工业与民用建筑有应用

而且被大量应用于中大跨度的体育馆展览馆

大会堂

影剧院

车站

飞机库

厂房仓库等建筑当中

接下来我们来看一下网架都有哪些形式

一 网架按弦杆层数不同

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

二，按照杆件的布置规律及网格的格构原理分为两类

即交叉桁架体系和角锥体系

交叉桁架体系网架结构是由许多上下弦平行的平面桁架相互交叉

连成一体的网状结构角锥体系网架结构

由四角锥三角锥六角锥的锥体单元组成的空间网架结构

第一部分

交叉桁架体系

交叉桁架体系有多种形式

两向正交正放网架

由两组平面桁架系组成

可以是矩形也可以是正方形

所谓正交是指两个方向的桁架

在平面上相互交叉

成九十度

所谓正放是指两个方向的桁架

分别平行于建筑平面边线

两向正交斜放网架

可由两向正交正放网架在水平面上旋转45度而成

其交角也是九十度

但每片桁架不与建筑物轴线平行

而是呈45度的交角

故称为两向正交斜放网架

所谓斜放是指两个方向桁架与其相应建筑平面边线的交角为45度

两向正交斜放网架的短桁架

对长桁架有嵌固作用

受力有力

脚角部产生拔力

常取无角部形式举

举例说明

我国首都体育馆就曾采用正交斜放网架

此外

还有两向斜交斜放网架

这种形式适用于两个方向

网格尺寸不同的情形

受力性能欠佳

节点构造较复杂

三向网架由三个方向的桁架相互交叉，

夹角六十度而形成

上下弦网格均为三角形。

这种形式的空间刚度比两向网架好杆件内力比较均匀。

但节点汇交的杆件较多

节点构造比较复杂

它适用于大跨度建筑

特别是平面为三角形

六边形和圆形时最为合适

举例说明

我国上海万人体育馆就是采用三向网架

第二部分

角锥体系

角锥体系网架也有多种形式

四角锥体组成的网架

这种形式是由四根上弦组成

正方形锥底

椎顶位于正方形形心下方

由正方形四角节点向锥顶连接四根扶杆

即形成一个四角锥体

将各个四角锥体连接起来

便成为四角锥体网站

四角锥体形成网架的网格尺寸受限制不宜太大

通常适用于中小跨度

常用的四角锥体网架有两种

即是正放四角锥网架斜放四角锥网架

正放四角锥网架四角锥底边分别与建筑物的轴线互相平行

每个四角锥体的底边互相连接

形成网架的上弦杆

连接各个四角锥体的锥顶

形成下弦杆

并与建筑物的轴线平行

这种网架的上下弦杆长度相等

并相互错开半个节间

它适用于建筑平面

接近正方形的周边支撑及点支撑情况

举例说明

我国2008年奥运会场馆就采用了正放四角锥网架

斜放四角锥网架

将各四角锥体的锥底角余角相连

上弦与建筑物轴线成45度交角

连接锥顶而形成的下弦仍与建筑物轴线平行

斜放四角锥网架

这种网架受压的上弦杆长度小于受拉的下弦感

因而，受力比较合理

每个节点交汇的杆件数量少

因此用钢量较少

屋面板种类较多

屋面排水坡的行程比较困难

其适用于中小跨度周边支撑或周边支撑与点支撑相结合的矩形平面情况

棋盘四角锥网架将整个斜放四角锥网架水平转动45度角

使网架上弦与建筑物轴线平行

下弦与建筑物轴线呈45度交角即得出棋盘四角锥网架

接下来

我们来看一下棋盘四角锥网架的特点和应用

他可以克服斜放四角锥网架

屋面板种类多屋面排水坡形成困难的缺点

通常适用于中小跨度周边支撑方形或接近方形平面的网架

星形四角锥网架

网架单元为一星形四角锥

十字交叉的四根上弦为锥体的底边

由十字交叉点连接一根竖杆

再由交叉的四根上弦杆的另一端向竖杆下端连接

形成四根腹杆

构成星形四角锥网架单元

将各个单元的锥底连接成为下弦杆

星形四角锥网架的上弦为正交斜放

下弦为正交正放

斜腹杆与上弦杆在同一竖向平面内

具有短压杆长拉杆的特点

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

通常适用于中小跨度周边支撑的网架

三角锥体组成的网架结构

他的基本单元是由三根水平杆三根斜杆所构成的正三角锥体

即四面体

三角锥体可以顺置也可以倒置

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

将三角锥体的角与角相连

使上下弦杆组成的平面图

均为正三角形

即称三角锥网架

该网架结构的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

蜂窝型三角锥网架由三角锥体单元组成

上弦平面为正三角形和正六边形网格

下弦平面为正六边形网格

蜂窝型三角锥网架的特点

上弦杆短

下弦杆长受力合理

每个节点只汇交六根杆件

是常用网架中杆件数和节点数最少的一种

上弦平面的六边形网格增加了屋面板布置与屋面找坡的困难

最后

我们留意一下蜂窝型三角锥网架的应用

它适用于中小跨度周边支撑的情况

可用于六边形

圆形或矩形平面

我们这节课就到这里

欢迎大家指正

网架的构造相关知识内容请继续关注后续课程的学习

谢谢大家