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第二节 网架结构一、概述二、网架结构选型三、网架的荷载和作用四、网架结构设计一、概述1. 网格结构与网架结构定义 空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。 网格结构分为网架结构（平面的网格结构）网壳结构（曲面的网格结构）.一、概述 2. 网架结构的形式与分类 网架的基本单元 四角锥、三角锥、桁架体根据其组成可划分为三大类（主要14种）网架 交叉平面桁架体系 四角锥体系 三角锥体系 一、概述 2. 网架结构的形式与分类 1）file:///D:\STCADSetup\STPREP.exe交叉平面桁架体系 它是由平面桁架发展和演变过来的。由于平面桁架系的数量和设置方位不同。这类网架又可分成四种： (1)两向正交正放网架； (2)两向正交斜放网架； (3)两向斜交斜放网架； (4)三向网架。 2. 网架结构的形式与分类 2）file:///D:\STCADSetup\STPREP.exe四角锥体系 它的基本单元是由4根弦杆、4根斜杆构成的正四角锥体。由这些四角锥体排列组成网架时，还要用上弦杆或下弦杆把相邻的锥顶连接起来。根据锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方向不同，这类四角锥体组成的网架又可分为六种： （1）正放四角锥网架； （2）正放抽空四角锥网架； （3）斜放四角锥网架； （4）棋盘形四角锥网架； （5）星形四角锥网架； （6）单向折线形网架，又称折板型网架。 2. 网架结构的形式与分类 3）file:///D:\STCADSetup\STPREP.exe三角锥体系 基本单元：3根弦杆、3根斜杆所构成的正三角锥体。 放置方式：顺置，倒置。 根据三角锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方法不同，可分为： （1） 三角锥网架： 由顺置的错格排列的三角锥体与三向互成60o的上弦杆系连接而成。 2. 网架结构的形式与分类 3）三角锥体系 基本单元：3根弦杆、3根斜杆所构成的正三角锥体。 放置方式：顺置，倒置。 根据锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方法不同，分为： （1） 三角锥网架（2）抽空三角锥网架（3）蜂窝形三角锥网架： 由倒置的三角锥体 两两相连而成 。二、网架结构选型1. 影响网架选型的因素：建筑的平面形状和尺寸网架的支承方式荷载大小屋面构造建筑构造与要求制作安装方法及材料供应情况用钢指标实用经济二、网架结构选型2. 网架的高度与网格尺寸网架高度高跨比可取1/10~1/18 建筑要求及刚度要求 网架的平面形状（跨度） 网架的支承条件网格尺寸 网架的支承条件 网格尺寸与网架高度成合适的比例关系 屋面材料 通风管道二、网架结构选型3. 网架的整体构造 屋面材料及构造 网架的起坡和屋面排水 网架结构的容许挠度 屋盖 L/250 楼盖 L/300 悬挑 L/1254. 工程实例三、网架的荷载及作用永久荷载（恒载、自重）可变荷载（活载、雪载、风载、 积灰荷载、吊车荷载等）温度作用地震作用荷载组合（按荷载规范）.永久荷载：(1) 网架自重： 可通过设计软件自动计算。也可预先估算网架单位面积自重。 节点自重一般占网架杆件总重的15％—25％。如果网架节点的连接形式己定，可根据具体的节点规格计算出其节点自重。(2) 楼面或屋面覆盖材料自重： 根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012取用。(3) 吊顶材料自重。 设备管道自重。上述荷载中，(1)、(2)两项必须考虑， (3)、(4)两项根据实际工程情况而定。 2 . 可变荷载(1) 屋面或楼面活荷载： 根据工程性质查荷载规范取用。 (2) 雪荷载： 雪荷载与屋面活荷载不必同时考虑，取两者的大值。 (3) 风荷载： 对于周边支承且支座节点在上弦的网架，风载由四周墙面承受，计算时可不考虑风荷载。其他支承情况，应根据实际工程情况考虑水平风荷载作用。 (4) 积灰荷载：工业厂房应根据厂房性质考虑积灰荷载。(5) 吊车荷载：悬挂吊车直接挂在网架下弦节点上，对网架产生吊车竖向荷载。桥式吊车在吊车梁上行走，通过柱子对网架产生吊车水平荷载。3 . 温度作用 网架结构是超静定结构，温度变化时由于杆件不能自由热胀冷缩，杆件会产生应力，即温度应力。 温度变化范围是指施工安装完毕（网架支座与下部结构连接固定牢固）时的气温与当地常年最高或最低气温之差。温度应力的大小与长度成正比 实际上：温度变形的大小与长度成正比 实际工程中温度应力以释放为主3 . 温度作用不考虑温度作用的条件1）支座构造允许网架侧移达到一定数值；2）周边支承，跨度40m，采用独立柱支承时；3）在单位力作用下，柱顶位移值应=下式的计算值网架温度作用下内力的计算： 将温差引起的杆件固端反力作为等效荷载反向 作用在杆件两端节点上，然后用有限元法分析。4 . 地震作用网架结构的动