双层网架结构的常见形式及分析

网架形式K建工ZB113240114501褚梦梦双层网架的常见形式平面桁架网架四面锥体系网架三角锥体体系网架两向正交正放网架两向正交斜放网架三向网架正放四角锥网架正放抽空四角锥网架棋盘四角锥网架斜放四角锥网架星形四角锥网架三角锥网架抽空三角锥网架蜂窝形三角锥网架一、平面桁架网架（交叉桁架体系网架）由平面桁架交叉组成。这类网架上下弦长度相等，而且上下弦和腹杆位于同一垂直面内，一般可计为斜腹杆受拉，竖杆受压，斜腹杆与弦杆的角度在40-60之间，这类网架有四种形式：工程应用两向正交正放网架由两个方向的平面桁架交叉而成，交叉角为90度，故称正交。两个方向的桁架分别平行于建筑物平面的边线，故称正放。两个方向网格数宜布置成偶数，如为奇数，则在桁架中部节间应做成交叉腹杆两向正交正放网架详图两向正交正放网架两向正交正放网架实例福州奥体游泳馆的外轮廓为三段不同心圆弧两两相切围合而成，似“水滴”形，其钢结构罩棚采用单向及双向正交正放桁架结构体系。两向正交正放网架水平斜撑杆选用原则：在矩形建筑平面中，网架的弦杆垂直于及平行于边界。该网架上下弦组成的网格为矩形，腹杆又在上下弦平面内，属于几何可变。为能有效传递荷载，对于周边支撑网架，宜在支承平面内沿周边设置水平斜杆。水平斜撑杆水平斜撑杆对于点支承网架，应在支承平面内沿主桁架的两侧设置水平斜杆。水平斜撑杆水平斜撑杆图周边支承网架水平斜撑布置方式之一水平斜撑杆水平斜撑杆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。两向正交斜放网架2）特点：网架中各片桁架长短不一。节间数有多有少，四角的短桁架刚度较大，对长桁架有一定的嵌固作用，减少长桁架跨中弦杆受力，对网架受力有力。对于矩形平面，周边支承时，可处理成长桁架通过角柱和长桁架不通过角柱。前者将使四个角柱产生较大的拉力；后者可避免角柱产生过大的拉力，但需要在长桁架支座处设两个边角柱。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。图两向正交斜放网架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。世博会电网馆中所隐藏的建筑、结构、节能设计奥秘。整个建筑的主体钢结构外墙采用四边形正交斜放柱网，楼、屋面跨度较大处采用双向正交上承式平面桁架，楼、屋面跨度较小处采用实腹井格梁。两向正交斜放网架实例4、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在某些平面形状会出现不规则杆件图三向网架三向网架2、四角锥体系网架由许多四角锥按一定规律组成，组成的基本单元为倒置四角锥。这类网架上下平面均为方形网格，下弦节点均在上弦网格形心的投影线上，与上弦网格的四个节点用腹杆相连。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。工程应用工程应用图正放四角锥网架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，宜采用周边支承。1、正放四角锥网架2008奥运会场馆（正放四角锥）运动场看台正放抽空四角锥网架广州大学城建设项目中山大学体育馆是大学城“八馆一场”的其中一馆,主要为承办2007年第八届大运会及2010年亚运会排球比赛项目而兴建,总建筑面积11600m2,可容纳观众约5000人,建筑总高度25.1m,抗震设防烈度为7度。其中,屋面采用正放四角锥钢网架结构,轴线尺寸为75.092、正放抽空四角锥网架在正放四角锥的基础上，为节约钢材，便于采光和通风，可适当抽去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，形成正放抽空四角锥。特点：将正放四角锥网架适当抽掉一些腹杆和下弦杆。图正放抽空四角锥网架正放抽空四角锥网架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。图棋盘形四角锥网架图斜放四角锥网架斜放四角锥网架上弦网格呈正交斜放，下弦网格为正交正放。网架上弦杆短，下弦杆长，受力合理。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。斜放四角锥网架斜放四角锥网架镇江市体育馆屋盖结构为一斜放四角锥网架,平面尺寸为45米×55米,复盖面积2475平方米,长短两个方向的网格尺寸,分别为3930毫米和3750毫米,高3.2米,45米跨度方向起拱450毫米。星形网架上弦杆比下弦杆短，受力合理。竖杆受压，内力等于节点荷载。星形网架一般用于中小跨度周边支承情况。图星形四角锥网架三角锥网架三角锥网架上下弦平面均为正三角形网格，上下弦节点各连9根杆件。当网架高度为网格尺寸的倍时，上下弦杆和腹杆等长。三角锥网架受力均匀：整体性和抗扭刚度好，适用于平面为多边形的大中跨度建筑。三角锥网架图抽空三角锥网架保持三角锥网架的上弦网格不变，按一定规律抽去部分腹杆和下弦杆。抽杆后，网架空间刚度受到削弱。下弦杆数量减少，内力较大。抽空三角锥网架适用于平面为多边形的中小跨度建筑。抽空三角锥网架首都国际机场新航站楼T3B工程屋盖为958m×775m大跨度双曲面抽空三角锥混合节点网架结构蜂窝三角形网架工程应用福州市中级人民法院六角形审判厅采用正六边形蜂窝形三角锥网架。它与四种同类网架比较,刚度好,用钢量省。