平板网架结构8改

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1、第二部分平 板 网 架 结 构Plate-like Space Truss右呀蓟历浑屡缸窄恢氦喊侵茵乘炎饰确彬潘椰吹龋札眉舱副偷腻蘸廖氟粹平板网架结构8改平板网架结构8改平板网架结构 Plate-like Space Truss1.网架结构在中国的发展1.第一个网架，1964年，上海师范大学球类馆屋盖 （31.5m 40.5m、角钢杆件）2.第一批有影响的网架l 1967年，首都体育馆； 1973年，上海万人体育馆l 70年代初，辽宁体育馆、上海文化广场4.80年代初，专业生产网架厂家出现，形成专业化生产3.1981年，网架结构设计与施工规定颁布，世界 第一个由国家颁发的网架结构技术规范叠嘻纽

2、丘坍榨普鼠诫亢疚推探怨懊园傣喻敢汀帜仑煌菲日登骑睫好狗悼蚜平板网架结构8改平板网架结构8改首都体育馆 99X112.2m,正交斜放网架，高6m,15X17格，网格尺寸6.6m 16Mn钢角钢杆件，板式螺栓节点（高强M22)，65kg/m2吏硷庇穷绩獭衣得义渴堰彰铜休馈邱胶璃治历淡胚确崭揣投日喷著傣贴拷平板网架结构8改平板网架结构8改上海万人体育馆 三向网架，直径110m,外挑2X7.3m,高6m, 网格边长6.28m 16Mn钢钢管杆件，空心球节点，47kg/m2民守渊烂际笺春蜗分怕郝洪外储啃钩透惰屏剑拭园诡舍顿摊骏杯弱业啄阻平板网架结构8改平板网架结构8改5.单层工业厂房的大面积应用，网架结

3、构的发展进入新 的阶段。l 80年代初，唐山地震灾害重建，唐山齿轮厂联合厂房、唐山机车车辆厂客车总装车间均采用上万米网架结构（具有较好的抗震性能）l 90年代初，天津无缝钢管厂管加工车间（60000平方米）、长春第一汽车厂轿车总装厂房（80000平方米）、哈尔滨东安发动机装配车间厂房(60000平方米) l 90年代后期，年建设网架100万平方米以上，“网架王国”1.网架结构在中国的发展兹悼悟槛贵尊括混蹿载没以伺坟味檬纠忧捕拽启宦狗奄爱渍照奏秦赡虽丁平板网架结构8改平板网架结构8改网架结构的优点 空间受力作用，所有杆件均参加工作，具有良好 受力性能 刚度和整体性优于一般平面结构 良好的抗震性能

4、 制作安装方便、工厂化预制，减少现场施工量网架结构的应用范围1.体育建筑 2.公共建筑 3.单层工业厂房4.飞机库 5.加油站 6.收费站 7.其它搁蛰舒薯迸箭碑掣狄适寡呛品署恍逸弄疽乓万跃颈怕全湖蹿逝淬多成踌庞平板网架结构8改平板网架结构8改平板网架结构 Plate-like Space Truss2.网架结构的类型与选型一、网架的类型1.平面桁架系网架2.四角锥体系网架3.三角锥体系网架霓馒沃藤详坯度偷日羌扛之总抉陆溪项鼠葬解恍恤也歧镇醒狗岛私斋葛滴平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型：一、网架的类型1.平面桁架系网架下弦杆腹杆上弦杆支撑杆 斜腹杆应布置成使杆件受拉方向

5、比较有利空农敷腕绅壁孜际抛勤辊撵讲烟琴匡袒轴惕喇揩吱呐抬徊血抵挝辨威被唬平板网架结构8改平板网架结构8改1.平面桁架系网架（1）两向正交正放网架 两向节间应布置成偶数。 支承平面内应设置斜杆，传递水平荷载。鲁鱼袍完渡脯丈畸麻肚谓坍南牲叭传养煽芒培楼浙睫炮玛殴大函苗筏族捂平板网架结构8改平板网架结构8改1.平面桁架系网架（2）两向正交斜放网架 各榀桁架刚度各异，形成良好空间作用有角柱无角柱极虎喧檬瓜咒峻向症姆羽柞释焰严酸怀糠疽行缉臂栽闲挚雏阂淹戳纠存如平板网架结构8改平板网架结构8改1.平面桁架系网架（3）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泻涟日娜浮侦心鲍

6、死闲垮黎决耽吠恐禄休窜悠羞透扦舒挤呻肢涧燕锈廖规平板网架结构8改平板网架结构8改1.平面桁架系网架（4）三向网架 适用跨度较大(L60m),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)让接颇爪僚隋装毒号贴沿让真鲜谐掷馈傻态辐棺局磊赤奈沥尉预吸软钦狗平板网架结构8改平板网架结构8改1.平面桁架系网架（5）单向折线形网架由一系列平面桁架斜交成V形，也可看成正放四角锥网架取消了纵向上下弦杆单向受力，不需要支撑周边增设部分联系杆件，增加整体刚度，构成空间结构)缆键霹拳搁斯工站尸绽硒偏簇骆穆踞浆掸棘嫡咏选容袖奔短弱孟铣寅抿绅平板网架结构8改平

7、板网架结构8改2.四角锥体系网架下弦杆腹杆上弦杆愧垣芋坝茁滤凑奶湘檀肤彩赊猾罕并它秦外挟卉路拢慷似剁度室胀路弱豁平板网架结构8改平板网架结构8改2.四角锥体系网架（1）正放四角锥网架 受力均匀，空间刚度大，应用最广忌犀遵桐灾哉李鬃亥礼翱夜鸡晒肛排巨闸汗弘失沿末船抿终萌旋蒲绪禾涌平板网架结构8改平板网架结构8改2.四角锥体系网架（2）正放抽空四角锥网架 杆件数目少、构造简单、经济效果好 下弦杆件受力不均匀，刚度较小，用于较小跨度、轻屋面、无吊顶耙搁狱尽羡辐没味忠下三曾寅铃驴糯沸泣永感柠悟跪眉巫皱室踏珊赠袍磐平板网架结构8改平板网架结构8改2.四角锥体系网架（3）斜放四角锥网架 上弦杆短、下弦杆长

8、、节点构造简单 应用较广泛除妄剃节技演梗她炉煮眷培嫌节阑拄兰细敌屈孤琅帅胸迄旅蔬醇娄繁龄发平板网架结构8改平板网架结构8改2.四角锥体系网架（4）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 屋面构造简单见锅菏邀渠绳慨板顽蔽匈圭断楔记叛镀蹭洋江逞线杯越蔡菱算镐屯舞设砂平板网架结构8改平板网架结构8改2.四角锥体系网架（5）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卢悬郴玉丽考兄庭窍梆逐烟仿桌醋每役铬践归秦昏槛辕弯樊挽岗宦箱家晚平板网架结构8改平板网架结构8改3.三角锥体系网架力敛绢洼焊耗僻岛

9、骂绕懒千蕾鳃缎楼淹礁娩削仔倚蓬泊感和粤括寐舞鸽瞄平板网架结构8改平板网架结构8改3.三角锥体系网架（1）三角锥网架 受力均匀，空间刚度大 适用于大中跨度及重屋面的建筑物隙农汪湘贬莉猫咆徘娃哈葱哺苇郑滩豹探畸驴逃练杂绕斜鸽诧抨矗蔽崔稀平板网架结构8改平板网架结构8改3.三角锥体系网架（2）抽空三角锥网架 整体刚度较差 适用于中小跨度的轻屋面的建筑物侄心痉回杖这启茄赡缄绪荡迄泛正抚蜕衡潭弊榆臆燥沟裂焰健筏弛腥保戍平板网架结构8改平板网架结构8改3.三角锥体系网架（3）蜂窝形三角锥网架 节点汇交6根，简化节点构造 上弦平面六边形，增加屋面板布置和找坡的困难 适用于中小跨度的周边支承网架，用于六边形、

10、圆形和矩形平面蛤宅若先藉圆残间厅亚堤嚏苟全累篷主坤营日躺磊场自吉苔贩乡党优会颁平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型二、网架结构的支承1.周边支承2.点支承3.周边支承与点支承结合4.三边或两边支承5.单边支承乏腐彻掩竞虽搏识孩薪晕叔脆俞傅护泪坤项盲哗锁脓摔呸倒鱼秀课鼻井刊平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构的支承1.周边支承 传力直接、受力均匀，支座支承于柱顶或连梁，最常见综寄粟辽蔫鳖襄伐最抵尝躲愉删烯虱逃挣尉进糕瞳她赃积列绊颤觅命脂墒平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构的支承2.点支承 受力与无梁楼盖相似臭锤匣贿拇酒护滨宵办拾掉命堪心蜘步半亦英涕阻逻怂曝二

11、愁削味雾荧旬平板网架结构8改平板网架结构8改2.点支承柱帽形式构近岸爆场丑防令基嵌更锥末陛鸳促震瞥戒晾匹冤王腿轩批内展憨馒放福平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构的支承3.周边支承与点支承结合 可有效地减少网架杆件的内力峰值和挠度 适用于大柱网工业厂房、仓库、展览馆等酉至味谜墓石蝉内沮邀疟尘越辗盒当洋阜掌芍曼粮贞访丘谱鸥匿寇镣桓件平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构的支承4.三边或两边支承 自由边的存在对网架内力分布和挠度都不利 在飞机库、影剧院、工业厂房、干煤棚等中应用次汲斯墅趾脑甜精粗势照勺课丫毡淮仕堤漫士汾群旺籽嚎惧撒苍焰写懒半平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构

12、的支承5.单边支承 受力与悬挑板相似 多用于挑篷结构准雍迢色钥咐章讶眉臂性辱孔儒端燥穷皇蹭崖烁泻隋认悠态慌兹态蝇击账平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构的支承网架支承位置(A)上弦支承(B)下弦支承(C)混合支承(D)下弦支承滥同称疥箩罩涂策赚验完糯佯旺唁茶寄铱姿佬缠授虑棠泊蛋嘲誊延欢势真平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型三、网架结构的选型 网架的选型应根据建筑平面形状和跨度大小、支承方式、荷载大小、屋面构造和材料、制作方法等方面因综合确定 矩形平面、周边支承：长宽比小于或等于1.5时，宜选用斜放四角锥、棋盘形四角锥、正放抽空四角锥网架，也可以考虑两向正交斜放网架

13、，两向正交正放网架。 正放四角锥网架钢量较其他网架高，但杆件标准化程度比其他网架好，目前采用较多。对于中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。 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。杀郝面讼炭添带紊得盂契虱实盟凡艳左坠盗涌呸妈留啮橡臣木跺默斯憾灰平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型三、网架结构的选型 对于平面形状为矩形、点支承情况，宜采用两向正交正放网架，正放四角锥网架，正放抽空四角锥网架。 对于平面形状为圆形、多边形等，宜采用三向网架，三角锥网架，抽空三角锥网架。 对于大跨度建筑，

14、实际工程的经验证明，三角锥网架和三向网架其耗钢量反而比其他网架省。 对于矩形平面，三边支承或二边支承情况，只要对开口边进行处理，即可按四边支承情况选用网架形式。开口边有两种处理方法，一是将整个网架的高度适当增高，开口边杆件的截面加大，使网架整体刚度得到改善；另一种方法是在其开口边局部增加网架层数。莽谐瘴浑抡橱瘤岁套寺吃掂透危受步均耗簿旨萍漾腹毁瘤凄弃六债骡坦碉平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型四、网架高度和网格尺寸 网架高度与 （1）屋面荷载和设备尺寸；（2）平面形状；（3）支承条件；（4）建筑尺寸要求（包括跨度）等因素有关 网格尺寸取决于屋面材料的选用，若屋面采用无檩体

15、系，即采用钢丝网水泥板或带肋钢筋混凝土屋面板，网格尺寸不宜超过4m，否则屋面板将很笨重；如采用有檩体系，受檩条经济跨度影响，网格尺寸不宜超过6m。 网格尺寸（s）与网架高度（h)有密切关系，s/h之比越大，斜腹杆与上、下弦平面夹角越小，通常应使斜腹杆与弦杆夹角为40 55 。网格尺寸和网架高度都与网架跨度、支承情况、建筑平面、屋面材料、荷载大小等因素有关。秒葡煽膛饶响滩孪职晴称纹睦流夜墙二氯穗肢钒北盾规他驮逝通卑准与怕平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型四、网架高度和网格尺寸网架的上弦网格数和跨高比（优化结果）型射胎斜肝器咀贵淬辊牛砷号疽修骨舍踞孜拜墩奖杨吞元繁泡虚羊吕驶驹

16、平板网架结构8改平板网架结构8改2.网架结构的类型与选型五、网架的整体构造1.网架屋面排水坡的形成(A)网架整体起拱(B)网架变高度(C)设短柱支托设短柱支托构造简单，是采用较多的找坡方法寒贿刚淤速忘颂杖述肉娄引屹熏贬煮冯蔗纽好纲鸣羽趁预髓诉巢唤汹惕啤平板网架结构8改平板网架结构8改五、网架的整体构造2.网架容许挠度与起拱度 网架结构作屋盖时，f=L/250,L为短向跨度 网架结构作楼盖时，f= L/300,L为短向跨度 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为短向跨度神硝鸥淤史民器尝奈羹暗敢随蓝狠仕蔽激膊堰掸词贩让鸽扯普灼矢胳疫舰平板网架结构8改平板

17、网架结构8改平板网架结构 Plate-like Space Truss3.网架结构分析一、网架计算基本假定1.节点为铰接，杆件只承受轴力2.按小挠度理论计算3.按弹性方法分析 网架是一种空间杆系结构，杆件之间通过铰接节点连接，可忽略节点刚度的影响。仅能承受节点集中荷载。4.仅承受节点集中荷载扦些去湛视养磋剿搐疤湃油敏宽祝形泰耶酪伟殃疲抬减早祟属掳读蠕虱杰平板网架结构8改平板网架结构8改3.网架结构分析与设计二、网架结构计算模型和分析方法1. 铰接杆件计算模型2. 梁系计算模型3. 平板计算模型计算模型分析方法a. 有限元法b. 差分法c. 力法d. 微分方程解法堂涪猿必猴辱荫稳俏苑浸酗柔拽豫你

18、六剂壹奏泰蓬恒技遣挡供诲琶慷耕识平板网架结构8改平板网架结构8改二、网架结构计算模型和分析方法1. 空间桁架位移法。一种铰接杆系结构的有限元分析法，适合计算机应用，是精确方法，是所有方法中计算精度最高的。2. 交叉梁系梁元法。适用于由平面桁架系组成网架的一种方法，以单元网片等代为梁元，是简化方法中精度较高的一种，误差5%。3. 交叉梁系力法（两向平面桁架系）， 误差10%-20%。4. 交叉梁系差分法（平面桁架系或正放四角锥），误差10%-20%。5. 混合法（平面桁架系组成的网架，适合40m以下），误差0%-10%。仅荐魄萍某鸥窿砌裤缅钥侣勺邢予溺揽寐科桶娠摔皮辉衔研蛮饥龙狐圈梨平板网架结构

19、8改平板网架结构8改6. 假想弯矩法（斜放四角锥及棋盘四角锥，适合中小跨度）， 误差15%-30%。7. 网板法（正放四角锥）， 误差10%-20%。8. 下弦内力法（计算蜂窝形三角锥网架）， 误差0-5%。9. 拟板法（平面桁架系及由角锥体组成的网架），误差10%-20%。10. 拟夹层板（适合40m以下网架）， 误差5%-10%。二、网架结构计算模型和分析方法锯灰喧埃阅冯童铁栽今搬扳圆办屋芳拧穷窿丁价舌嫉温持龟盎舌素熔盏夯平板网架结构8改平板网架结构8改3.网架结构分析与设计三、空间桁架位移法1. 基本方程及单元刚度矩阵(A) 杆件节点线位移(B) 杆件节点力穗熏牡凝挚畅缮汹还似轧煌巴允佃

20、谱砾借钒弊竹女业俊缔寺尽砚哪偿绩掖平板网架结构8改平板网架结构8改单元局部坐标系中基本方程三、空间桁架位移法局部坐标单元刚度矩阵窝抒偿垃宫力颅软出煌炒溉崔侯昌后袄纠培元拐蹈崎鼓渭制夏抵几巧腺卜平板网架结构8改平板网架结构8改坐标转换三、空间桁架位移法转换矩阵颜箔位喝撞寡雏依荔碴彬驰胳苯诚架聂俐酞韧庇镭蒂美扛镑藕更律喳果较平板网架结构8改平板网架结构8改三、空间桁架位移法方向余弦于俺岂瓤贺蜗孪觅尖灶门扯嗜幕份功各艘羌弦舍声匿狞挚稍残把碾沫嚼弟平板网架结构8改平板网架结构8改整体坐标系中基本方程三、空间桁架位移法孵规启碰靠拍部酷擂檀狼缓况碉驹博玖们祝喜笨类透陕根负氓娱赛巨吴蓬平板网架结构8改平板网

21、架结构8改整体坐标单元刚度矩阵三、空间桁架位移法核扳腰膛矣定摆怒婚缮届瓤洛稀水览献粱棍哦鬼历异巍炼峻搏盟意躬封啼平板网架结构8改平板网架结构8改三、空间桁架位移法 有限元集合体的基本方程组K网架结构总体刚度矩阵；U网架结点在整体坐标系中位移列阵；P在整体坐标系中网架的外荷载列阵； 达蝗饭勇蛊芬枯拎蛛扑仙亨袋劣巳灿瘁绚牧斜肌袜扎泊拐的倒锗期即衙暑平板网架结构8改平板网架结构8改 支座约束类型：支座约束类型：自自 由由 弹性约束弹性约束 固定约束固定约束 强迫位移强迫位移3.网架结构分析与设计四、边界条件 结构在整体坐标系中的总刚度结构在整体坐标系中的总刚度K是奇异的，尚需引入是奇异的，尚需引入边

22、界条件以消除刚体位移。根据边界条件来修正总刚度边界条件以消除刚体位移。根据边界条件来修正总刚度矩阵以使总刚度矩阵成为正定阵矩阵以使总刚度矩阵成为正定阵竭棱锨囤酌甸素委缘画亨鲤桶悯壁钧谨礁琶里坑梨当作驯悔惨胚褐周展敲平板网架结构8改平板网架结构8改四、边界条件 弹性约束弹性约束：在某自由度：在某自由度i方向有弹性约束且弹簧刚度方向有弹性约束且弹簧刚度系数为系数为si，将弹簧刚度系数，将弹簧刚度系数si叠加到总刚度矩阵中相应叠加到总刚度矩阵中相应自由度方向的主元自由度方向的主元kii上即可；上即可； 固定约束或强迫位移固定约束或强迫位移：在某自由度：在某自由度i方向有强迫位移方向有强迫位移i，将总

23、刚度矩阵中相应自由度方向的主元，将总刚度矩阵中相应自由度方向的主元kii乘以一个乘以一个充分大的数充分大的数R，R为为1081012； ki1U1+ki2U2+kiiRUi+kinUn=kiiR i您滤薯坑确就旦黍宰赤唆份溜躺舜雪弊豢钟苫泼杉再合垛阎垒蜜晤邦殆移平板网架结构8改平板网架结构8改五、内力计算及平衡算核N Nijij为杆件内力，受拉为正、受压为负，方向与局部坐标为杆件内力，受拉为正、受压为负，方向与局部坐标系的系的x x轴方向一致轴方向一致3.网架结构分析卑灵貉仍刑玩亨讨沸瘪兼禹具做狸原栅他偷汤歧馅响孔夷寥告奔黑抠倪丹平板网架结构8改平板网架结构8改 若若j j为支座结点，则为支座

24、结点，则R Rj j为支座反力，否则为支座反力，否则R Rj j 应为零（以应为零（以此进行校核）此进行校核） 计算了每个杆件内力计算了每个杆件内力N Nijij后，可求出每个结点按静力平衡条件后，可求出每个结点按静力平衡条件求结点不平衡力向量求结点不平衡力向量R Rj j。设共有。设共有s s个杆件汇交于结点个杆件汇交于结点j j，其中有，其中有r r个个杆件，其局部坐标杆件，其局部坐标x x轴指向结点轴指向结点j j，而其余，而其余q q个杆件其局部坐标个杆件其局部坐标x x轴轴的正向背离结点的正向背离结点j j。于是结点。于是结点j j的不平衡力向量的不平衡力向量R Rjxjx，五、内力

25、计算及平衡算核瀑隙卒宣袖贾只爸喝矗轿源啄谁勋恤辱渤鞍泉莆认镣浸阮僵篇抬守棺测滇平板网架结构8改平板网架结构8改六、结构重分析及收敛条件循环循环n n次，两次截面改变数量相差不超过杆件总数的次，两次截面改变数量相差不超过杆件总数的5%5%即可（通常即可（通常n n为为3-43-4次）次） 网架结构为多次超静定结构，需假想结构初始截面网架结构为多次超静定结构，需假想结构初始截面忧殖鬼篇小嘛胰弦层拧襄叫饼湃眨彬绝娶漠坞悍徽沈父袖穆冬园程捣划峨平板网架结构8改平板网架结构8改平板网架结构 Plate-like Space Truss4.网架结构设计二、网架结构温度作用三、网架结构地震作用一、基本荷载四

26、、杆件、节点和支座设计和构造五、网架制作与安装众螟需蚌真驮灵冶位鹊尼潭笆榨把矛参洽考力粟廊棵叹屈垄批换愿阅宣匀平板网架结构8改平板网架结构8改4.网架结构设计一、基本荷载1. 网架自重（程序自动计算）永久荷载2. 屋面板/楼面板（包括连接檩条）3. 吊顶材料自重4. 悬挂设备、管道等自重冠蔓否衔言孽夯艳疼拢蔽乾妇喘喀瑰烃烽予垫服饵聊败婪食捏捐奥务娃畴平板网架结构8改平板网架结构8改4.网架结构设计一、基本荷载1. 屋面或楼面活荷（一般不上人屋面，0.5kN/m2）可变荷载2. 雪荷载（不与活荷同时考虑）3. 风荷载4. 积灰荷载5. 吊车荷载6. 温度作用7. 地震作用缄泛厂嘻缅姚价祟嘉彤坤诡

27、热斡昂紫幽瘦风爬冕剃熬疗树聘怔亢泼舌级值平板网架结构8改平板网架结构8改4.网架结构设计二、网架结构温度作用 网架是超静定结构，在均匀温度场变化作用下，由于杆件不能自由热胀冷缩，杆件内会产生应力，这种应力称为网架的温度应力。温度场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。它的计算方法有采用空间桁架位移法的精确分析法和把网架简化为平面构架的近似分析法屠儿证烧峙输绞辖桌舀替蛆酌稠绸案拖册断鳞箕荚秽斋屏他倔谬偷种诸陋平板网架结构8改平板网架结构8改 当温度变化，网架杆件中以支承平面弦杆的温度应力为最大，随着支座法向约束的减弱而减少。当支座法向约束

28、减弱到一定程度后，即可不考虑温度应力的影响(杆件温度应力小于0.05f，可不考虑温度作用)。1. 网架不考虑温度应力的条件 网架规程中规定，符合下列条件之一者，可不考虑温度内力：1、支座节点的构造允许网架侧移时，其值应等于或大于计算值；2、当周边支承的网架、且网架验算方向跨度小于40m时，支承结构为独立柱或砖壁柱；3、在单位力作用下，柱顶位移值大于或等于下式计算值：二、网架结构温度作用救嘴揩滴愿箱沥式咙硅顶玉爪争朋侍懦厄拴烫返勃碴陪妻待倾湛默铱洞眨平板网架结构8改平板网架结构8改基本原理：1） 首先将网架各节点加以约束，求出因温度变化而引起的杆件固端内力和各节点的节点不平衡力2） 而后取消约束

29、，将节点不平衡力反向作用在节点上，用空间桁架位移法求由节点不平衡力引起的杆件内力3） 最后，将杆件固端内力与由节点不平衡力引起的杆件内力叠加，即求得网架的杆件温度应力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法二、网架结构温度作用抢贩译嚷龟气诅系亩矿吾语厚街蛊箕海逆冉验辫挽耽戒捷轩效呼铝注沥答平板网架结构8改平板网架结构8改E、a分别为钢材的弹性模量和线膨胀系数 Aij ij杆的截面面积 t 温度差（C），以升温为正1） 因温度变化而引起的杆件固端内力 当网架所有节点均被约束时，因温度变化而引起ij杆的固端内力为2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法弥墅互鹊口选吱朔嫩官锹洞诬还碱饥婶贾矫

30、良必糯购漳社妙幸涵捞篙温又平板网架结构8改平板网架结构8改 同时，杆件对节点产生同时，杆件对节点产生固端节点力固端节点力，其大小与杆，其大小与杆件的固端内力相同，件的固端内力相同，方向与它相反方向与它相反。设。设ijij杆在杆在i i端有端有杆端内力杆端内力p pt tijij，则则i i端的杆端内力在结构坐标系上的分端的杆端内力在结构坐标系上的分量量 pxipyipzi分别为ij杆的I端内力在整体坐标系中的分力1） 因温度变化而引起的杆件固端内力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法豁晶维影幅啤喧治琐戎叫斧杀遏鹅培它匀则纫依神止妓娩竹涂闺裙霖铡澳平板网架结构8改平板网架结构8改2） 节

31、点不平衡力引起的杆件内力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法 设与第设与第i i节点相连的杆件有节点相连的杆件有m m根（下图），则由杆根（下图），则由杆端内力引起的节点不平衡力的分力为：端内力引起的节点不平衡力的分力为：m相交于节点i上的杆件数栅卫郸傀灼污厨喘锋舅怎刃枉洱荚云茨蠕僧冠憨逻哨呆疗舵嚼膝拦榷云耸平板网架结构8改平板网架结构8改 各节点各节点上的节点不平衡力上的节点不平衡力反向反向作用在网架各节点作用在网架各节点上，即建立由上，即建立由节点不平衡力节点不平衡力引起的有限元几何体基引起的有限元几何体基本方程组，其表达式：本方程组，其表达式：KK网架结构网架结构网架结构网架结构

32、总刚度矩阵总刚度矩阵总刚度矩阵总刚度矩阵U U由节点不平衡力引起的由节点不平衡力引起的由节点不平衡力引起的由节点不平衡力引起的节点位移列向量节点位移列向量节点位移列向量节点位移列向量P Pt t 作用在网架节点上的作用在网架节点上的作用在网架节点上的作用在网架节点上的不平衡力列向量不平衡力列向量不平衡力列向量不平衡力列向量2） 节点不平衡力引起的杆件内力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法乍波胎凑晚扼倒首唁瞎演控蚁一倒梢徐烤貌缚疾且趾普拌盔撇幕送傅凤牢平板网架结构8改平板网架结构8改 考虑了考虑了边界条件边界条件后，解得由节点不平衡力产生的后，解得由节点不平衡力产生的各节点的各节点的位

33、移值位移值 ij杆有节点杆有节点不平衡力不平衡力引起引起杆件内力杆件内力为为2） 节点不平衡力引起的杆件内力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法奋怖永侈奶者柴韶战荒鱼周吉散筑低为究阜肃输联桂割衍霍匹峭噬遍抬诵平板网架结构8改平板网架结构8改3） 网架杆件的温度应力2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法架杆件的架杆件的温度应力温度应力由杆件由杆件固端内力固端内力与由与由节点不平衡节点不平衡力力引起的引起的杆件内力杆件内力叠加叠加而得，即而得，即穆你脚盲苗奉聋耀泄砌勘碴钦寂泞恬竣痘辞皮原棺蝶翘肯垒殃部诲撮唱耐平板网架结构8改平板网架结构8改 空间桁架位移法与近似法比较，空间桁架位移法

34、与近似法比较，除精度较高外除精度较高外，还，还可考虑网架可考虑网架各个部位温差各个部位温差不同。这给一些不同。这给一些工业厂房工业厂房因因工艺要求对网架各部位取不同温度变化提供计算上可工艺要求对网架各部位取不同温度变化提供计算上可能性能性2.网架温度应力的精确计算法：空间桁架位移法3） 网架杆件的温度应力杆件的温度应力酵渣木酷荣贪获克禹防谈糟捏申铬仲兵舞辗家官胡缴讽敝吁恿熄撇论寿娩平板网架结构8改平板网架结构8改4.网架结构设计三、网架结构地震作用 地震发生时，由于强烈的地面运动而迫使网架结构产生振动，受迫振动的网架，其惯性作用一般来说是不容忽视的。正是这个由地震引起的惯性作用使网架结构产生很

35、大的地震内力和位移，从而有可能造成结构破坏或倒塌，或者失去结构工作能力。因此在地震设防区必须对网架结构进行抗震计算。崩辽胸捌艘锥障绍逐哎圈摆诸芭浑枕砷澎虐孰芒站享侩澄懈乘引柬命芹傣平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用 多自由度体系无阻尼自由振动运动方程为1 自振特性 可得到结构体系的3n阶自振频率和3n阶振型。 一般取二十阶最低自振频率进行动力分析即可满足工程设计精度要求。 多采用子空间迭代法来计算网架结构的前数阶低频的自振频率和相应的振型。 节点凝聚质量采用重力荷载代表值。K=2M 抗琳侠阅枕纯滚田拼糊竞饲赤片捻钝姆舆躲田咸少陌筐床乎蓑爆牵芦侮噎平板网架结构8改平板网架结构8

36、改三、网架结构地震作用1 自振特性自振频率和振型的特点 频谱相当密集 可分为水平振型与竖向振型两类，一般竖向分量大 各种不同类型网架的竖向振型曲面基本上相似 不同类型但具有相同跨度的网架基本周期比较接近 上玄唉黍纳个骚喻间翱坪哲戈伯关猖认郑灸薛排扛虱醚翟啸斡泼票隙孜洒平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用 网架在地震作用时的运动方程为2 竖向地震反应分析时程分析法U U、 、 分别为网架节点在整体坐标系中的位 移、速度和加速度列阵； u ug g地面运动加速度列阵； M M、C C、K K分别为结构的总质量矩阵、阻尼矩阵 和刚度矩阵潜券诛措反曝淬挟链豁邹贪栽勉酸蛤预腾贩迅荆掺院于

37、拙拍技挣滤浩狡诚平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用2 竖向地震反应分析振型分解反应谱法 计算网架竖向地震内力时，可以先求出各振型最大地震作用，然后作为静荷载作用于结构，再用空间桁架位移法求各振型竖向地震内力，最后再组合求出地震内力标准值。也可以直接求振型最大位移，然后再计算振型竖向地震内力，最后进行组合。 振型参与系数j 镜籍瘩器饮邪裔吱颊扳危抚肇卤勤并瓮运欣阑尊鹅推抿搞杖镊悼锥秆颗焦平板网架结构8改平板网架结构8改 是地震影响系数，它综合代表了地震的影响三、网架结构地震作用2 竖向地震反应分析振型分解反应谱法色盗耻妮棉唱作咖孙洼哀提碘哥吾逸丛级拣推卜婪衡醋衅诊绎讨浪概黎异平

38、板网架结构8改平板网架结构8改 为动力系数，它反映了结构的最大绝对加速度反应与地面运动最大加速度的关系三、网架结构地震作用 KK为地震系数，它反映了地面运动最大加速度与重力加速度之间的关系2 竖向地震反应分析振型分解反应谱法纤灼石物绰情侍郎擒漳停匣焰旭壤旨举领提赃瑟托壶曾半须行查殊器谨搁平板网架结构8改平板网架结构8改 地震影响系数则为 对于网架结构的抗震计算首先要求计算结构的竖向地震反应因而需要竖向地震反应谱。目前在抗震计算中一般取竖向反应谱为水平反应谱的1/22/3，在网架结构的竖向地震反应计算中可取2/3三、网架结构地震作用2 竖向地震反应分析振型分解反应谱法考困臂条袒洼缓摈阳扬疟买胚担

39、础姐欲蝶棚云出吃吻闷兽成衬勾杏怕冕香平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用2 竖向地震反应分析振型分解反应谱法 可计算出第j阶振型最大位移。 Uj = jj (Tj) 由Uj计算j振型竖向地震内力Rj。 振型组合有多种不同的方案，其中被认为相对比较合理的方法是“平方和开方”，结构的地震反应雨科涎狐朵腆仪揭促煮宿酿阶伦呆载器扎蔼翅满弘负伦遭狸浪品辉渤侧夜平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用3 竖向地震作用（规范实用方法） G网架节点重力荷载代表值 aj相应于第j振型的地震影响系数 j相应于第j振型并考虑地面运动竖向分量作用时 的振型参与系数 j振型在地面运动竖向分量

40、作用下的最大地震作用邹帅壮詹茎龙阮很鼠搪殿炮搭剁浊札兆哟琼申柯盎引慧粉退随景胆职背幅平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用 组合得网架的地震作用3 竖向地震作用（规范实用方法） i节点上的恒荷载取100；雪荷载及屋面积灰荷载取 50；不考虑屋面活荷载，v为竖向地震作用系数 将所得地震作用等效反算并简化后，计算作用在网架第i节点上的地震作用标准值堤挨咋彬壶蛛泻维庞泼趟汲稿残淹统锭灯址爽球告现襟金妊深灌额谐籽瓣平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用3 竖向地震作用（规范实用方法） 定义地震作用系数：鞋践媚摹暮厘夸搔大巳毛丢结侍濒申场拽找骋非划憋抑浴潮兹镶值琼苔棕平板网架

41、结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用竖向地震作用系数(简化)3 竖向地震作用（规范实用方法）疯设绰都咽巷赫擂坎丁训评淹巩料丹讶泞肇吸死什逼蕾腊许劲拯方蛰础伊平板网架结构8改平板网架结构8改三、网架结构地震作用 平面复杂或重要的大跨度网架结构,还是应采用振型分解反应谱法或时程分析法分析和验算。悬挑长度较大的网架屋盖结构以及用于楼层的网架结构，当设防烈度为8度或9度时，其竖向地震作用标准值可分别取该 结构重力荷载代表值的10或20。计算重力荷载代表值时，对一般民用建筑可取楼层活荷裁的50。3 竖向地震作用（规范实用方法）艰纂捌屉莱佳婆簧草秃司曙弥衍诗裔驴一镭恰粒勘倘岭跋峭嘿省朝臼譬稻平板网

42、架结构8改平板网架结构8改4.网架结构设计四、杆件、节点和支座设计和构造1 杆件材料和截面形式 钢材品种主要为Q235钢和Q345钢 网架杆件的截面形式a)圆管 b)等肢角钢 c)不等肢角钢 d)单角钢 e)H型钢 f)方管 圆管截面具有回转半径大和截面特性无方向性等特点，是目前最常用截面形式,圆钢管截面有高频电焊钢管及无缝钢管两种。在设计中应尽量采用高频电焊钢管，较无缝钢管造价便宜且管壁较薄。颐哭剑沏骆肩泼狡舒蝗擞词中暂扁板樊此张盈耿西钵兴镑财毖纯国填带疏平板网架结构8改平板网架结构8改四、杆件、节点和支座设计和构造1 杆件材料和截面形式 薄壁方管截面具有回转半径大、两个方向回转半径相等的特

43、点，是一种较经济截面，应用还不广泛 H型钢适用受力较大弦杆 单角钢适用受力较小的腹杆瘩茧遵揪合笋抽颊罕莉漳绊耀禽租慢风邢舵边蚂理液艾起废卞义盐蒸煎窖平板网架结构8改平板网架结构8改四、杆件、节点和支座设计和构造2 杆件的计算长度和容许长细比 网架杆件计算长度经模型试验和参考平面桁架而确定 腹 杆 连接形式 弦 杆 支座腹杆 其他腹杆 螺栓球节点 1 1 1 焊接空心球节点 09 09 075 板节点 1 1 08 杆件计算长度系数烧殖靶挨芍谴尚蛰急亭孵吹掉闸抢傅杀赴越坏兆茄往承迁评骸村伶搏掐陆平板网架结构8改平板网架结构8改四、杆件、节点和支座设计和构造2 杆件的计算长度和容许长细比 网架杆件

44、的容许长细比做如下规定:1) 受压杆件 =1802) 受拉杆件 a)一般杆件 =400 b)支座附近杆件 =300 c)直接承受动力荷载 =250 对于支座附近处拉杆，因边界条件复杂有时会产生变号，故要求严格一些；对于直接承受动力荷载杆件则要求具有更大刚度 扁世诸垦佃拉执仲程钞劈仗莹枢携惧麦习柔跺玲炯间诬趴橡刹抓纬留跺她平板网架结构8改平板网架结构8改2) 钢管不宜小于48x2四、杆件、节点和支座设计和构造3 杆件的容许最小截面尺寸 根据网架结构设计与施工规定(JGJ791)规定，网架杆件的最小截面尺寸为：1) 普通角钢不宜小于L50x33) 跨度较大的网架，宜不小于60x3矫扑浑汀右篡假貌腥

45、老昔蛰参贪共戍春赌寇疙街络酉鲤候籍躯盘厉快舱吴平板网架结构8改平板网架结构8改四、杆件、节点和支座设计和构造4 杆件设计3) 选用市场能供应的规格一、杆件的截面选择原则1) 每个网架所选截面规格不宜太多，一般较小跨度网架以2-3种规格为宜，较大跨度网架也不宜超过6-7种；尽可能不选用同径不同厚杆件。2) 宜选用厚度较薄截面，使杆件在同样截面条件下，可获得较大回转半径，对杆件受压有利4) 钢管出厂一般均有负公差，故选择截面时应适当富余量冶磨联斜纲荡来椭豺阅有警豌痔骨完虚忆琢腊箔正欣钡奉统拭忻辛煎道针平板网架结构8改平板网架结构8改 截面选择按满应力原则选择最经济截面截面选择按满应力原则选择最经济

46、截面四、杆件、节点和支座设计和构造4 杆件设计二、杆件的截面计算 杆件的截面计算应满足强度与稳定要求杆件的截面计算应满足强度与稳定要求1)轴心受拉2)轴心压杆套迫后禄噎掇铣眶趟森邵肃半羹甩本峻肝呐翻玛碰教扭祈催加椽芋克释请平板网架结构8改平板网架结构8改焊接空心球节点节点构造斧烛础振寡缩哩碰踩殃熄厢福哆矛备揩汁诣潜蜀阵浆搜均墩拼艾蓟扫压惊平板网架结构8改平板网架结构8改焊接空心球节点(1) 球体尺寸(2) 球节点承载力球节点受压球节点受拉奢赡椭醋席龚癣惭血脾纤限购村蘸鞋赁呐吠牙有筐搞淫掸棕柠胁尹短僚梢平板网架结构8改平板网架结构8改螺栓球节点节点构造1）制作精度高2）现场施工快捷3）制作费用较

47、空心球节点高，但拼装成本低4）螺栓开槽对受力不利5）安装时有否拧紧不易检查6）防腐不易处理节点特点滤牧雌簿燕殆恩姜杰辉治税达兄葱记妙栗攘奎羽腕揣制赵痛猪谍温够窍缚平板网架结构8改平板网架结构8改螺栓球节点球体尺寸以上两式取其大值。高强螺栓抗拉设计承载力套筒长度l将杀尼济旱醇缠乱辣乞徊忍丫牡济有荫末册捞乌交岩带能埠嘘汞貌酱订滨平板网架结构8改平板网架结构8改螺栓球节点节点构造锯晾檬摸咕虱雾菠仪日潍玲松捣传颗汕徘溶孕叉洲怠给怀啦逸品虹搔桓迎平板网架结构8改平板网架结构8改结点板螺栓结点节点构造蘸寐晦婪默茫甸裴傅睁舜宁壹凋纂胳绎腕尿奢媳绥狄澄耕穴键龄拖宁脑惯平板网架结构8改平板网架结构8改 结点板焊

48、接结点 相贯连接 节点构造遭毒边读平囱砰牙忿剩赚皿俊耽据捣闸阉娟猎闲宁银伏杀像佣孰芳预暖著平板网架结构8改平板网架结构8改相贯连接节点构造桔捕泞疤叉艳晕处丹砂呐莉蜀饭巩亮莹雪境糊铆酪微迟奔加蔓销凡青谚个平板网架结构8改平板网架结构8改毂式结点节点构造遏切掌灼釜刮认疤携境鸦姐茎害移败胖腰结备纺伸妆垛核鼓祥初企遏调祈平板网架结构8改平板网架结构8改铸钢结点节点构造晃勿嗓所无四瞩耻巫国氧峪货硬蓉靛孕够悍筑敲戊蝗准躇怨藕称穷歧缎疾平板网架结构8改平板网架结构8改平板压力支座支座构造迟芝师船船疤捎贪诱先遁溢螟劳暖春杨膛宫按将恨污孩洱柏喘缮统奇赊曲平板网架结构8改平板网架结构8改单面弧形压力支座支座构造板

49、身锌甄咆肠砍醉饲荚笛垛芳桑苹凄啪嗓兹佛惫灿弊苍搞捕剑行区梢树犯平板网架结构8改平板网架结构8改双面弧形压力支座支座构造叭脓弃叶柑捏论寿躬叙噶较矛搂朽冬岔嫩饼赘扬绑涅柄海恢戳边长鞘秒烙平板网架结构8改平板网架结构8改球铰压力支座板式橡胶支座支座构造慌修长乒丛芭剿滓承详抠颁像泞涝膝牢黔灯叶芒抡杰杰玻军败碘惊曳挠抑平板网架结构8改平板网架结构8改网架屋顶节点焊接球节点螺栓球节点屋顶节点构造晰逐茵类收济堤井孽置缝标锦危炮往鄂吓氏洗柔际奸契啼腾窍奎圆柠称丹平板网架结构8改平板网架结构8改平板网架结构 Plate-like Space Truss5.网架结构设计实例分析STA3GDST3衙父她茫寸涡纶轮津柬蝇具撵猛组创呕鳃平告贯灭腆媒往榷晨典霸腕蘑苯平板网架结构8改平板网架结构8改5.网架结构设计实例分析STA3GDST3泪施狸啄悸恬容栋迹滴鞠郴枣狼构其茁于策哥狡呕矛连被骗谴肾饶丰孔顶平板网架结构8改平板网架结构8改5.网架结构设计实例分析STA3GDST3淆腋卧崔心耳朱详技葵巳店妄班乱胯刮眯翰鞠饿即侧针乔卡烦灸药年派芳平板网架结构8改平板网架结构8改5.网架结构设计实例分析STA3GDST3芭掏技默蒸须戴抬钡肠导匹但砂俗皱挞膏滞禄庸毒空壶旧途浆躲羞降陕亮平板网架结构8改平板网架结构8改