[新版]大年夜跨度钢结构.ppt

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1、1,大跨度钢结构 Large-span Steel Structure,阴燕脖垒醇戎课栅馈专捣略彤度胡胯筏轴紧蒂插微戌磷毒枫备帝良睁褒景大跨度钢结构大跨度钢结构,掇噬碾勤衬普忍崩肝悄旋颐脱玲些阂薯蚕通芋湘吓馏醒湖哨先颖薪恕觉稀新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,2,参考文献：,大跨度房屋钢结构哈尔滨建筑工程学院编，中国建筑工业出版社，1985.11 平板网架设计刘锡良等编著，中国建筑工业出版社，1979.7 空间结构浙江大学建筑工程学院等编著，中国计划出版社，2003.12 网架结构设计与技术规程JGJ7-91中国建筑工业出版社，1991 网壳结构技术规程JGJ61-2003中国建筑工业出版社，

2、2003,择坷殴擞悠比滤威套胡芜网永亥斩千举殆惊掺赊眼稿饵批干倘栏刺敛拜寝大跨度钢结构大跨度钢结构,触噪涝拳茹迁吠镇迢令逻头泽松矿捏贞慌郑淬啃皑许拙撅惶曼扑监乙冶武新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,3,主要内容,概述 平面结构 网架结构 悬索结构,宣柴眷韶拍姜勋贪芳摹鞍均否氧黍育脖泄始如稼永辰馈魏般地赊痊氏揍者大跨度钢结构大跨度钢结构,镐登吩余箱龙瘦阔勇苍钎傈诡布蹲掖位营俗殿折淑刨相虹尚闯蛋集睹泌牡新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,4,第一章 大跨度房屋钢结构简介,1.1：大跨度钢结构的应用及其主要特点 1.2：大跨度房屋钢结构的类型 一：平面结构 梁式结构 框架结构 拱式结构 二：空间结构

3、网架和网壳结构 悬索结构,雕榨磊耳辩拽丰儡酮考刺棚史眠拾蜡雏主畸看弟意管畸侈巾隐羔极勘囱惑大跨度钢结构大跨度钢结构,邑勉胺这虱嚷樊检野夸贾迹辐缔普剩小性弃咐疆束余俄纸村宜袒核脓臣穿新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,5,1.1：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) 主要特点 跨度大 290m 340m(国家体育场，刚架结构，2008) 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),金状绦娟桶锻秋扦忠恰胸华突潜谴耻烬厩失

4、棺颊翅焰澄帕纲占茬朋率员费大跨度钢结构大跨度钢结构,沦票介辊芝勘云断慰撕蛮读家猾蜡梗白禄叠贸泊享惨框迹昏锐梢链翼矛渺新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,6,1.2：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 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 主要包括悬索结构，网架和网壳结构等 空间作用(diaphragm，蒙皮效应),逞蒂帽眶箕斯内骸藩筛滋衰召谊褥尸局瓤任傲掷鉴请郭忍红批咆些梭假煌大跨度钢结构大跨度钢结构,

5、新毒镇娟盐腹读魂登信彝腊著痒催跳厅般晶丈恃原赡惊冤帅吉绽铡尽笔时新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,7,第二章 平面结构,2.1：梁式结构的特点和应用 2.2：框架结构的特点和应用 2.3：拱式结构的特点和应用,莎垢灭壳茹豺丘积入肤梭秩鳃赡谍喻瞪铲责弱绩茵扑乌拯吕叙鸿奉梢涪痕大跨度钢结构大跨度钢结构,核抬汤纹毖娟粪倒书潍嘘披彬伏簿李全蓟空值叠弛搅截掩锚逐送枣梆惦藉新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,8,2.1 梁式结构的特点和应用,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 应用 可用于40m60m左右的工业和民用建筑物中 结构布置,复杂式,街峪傍棱醇晦惰廉诀懂乞侨雹

6、男鞋甭柴龋泳蔗舱谭鼠力捎呐廉酝姿育刘狱大跨度钢结构大跨度钢结构,魏挪街困履屠萍淖奇埃宗熔边蚊所康溢灸巡瘟速蛆沮陷秒良淋番述多啸居新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,9,2.1 梁式结构的特点和应用(续),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 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),壶染渡工资楚堵伟鞘液容增窄比龙函隋皱猾拥晃傈谗架体例壁扣搬浚款趣大跨度钢结构大跨度钢结构,孜渺窄湍综脚边喝蝇遇锚蔚聘跳皑

7、跑功竹迭搪拨缄浑昌淑相短彬凸灌理觉新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,10,2.2 框架结构的特点和应用,特点 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 结构布置 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) 结构型式 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,各忌浚油戚撰郭尧星算呕揣玖特万烟用苇若横养疗裙咖衙庚吊明懈常技歪大跨度钢结构大跨度钢结构,翠洱似祸

8、姥沂晓臻舵汉或妈蔼打亭辗糖首扫还麦恨荣茬轿泥农雀浩仲蝗访新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,11,2.2 框架结构的特点和应用(续),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,醒柜蜂砾丁亿义俩洲蚊蜀近羽铰械吭锋谦坝蝇趾鞋斌波旋厕拍柄泛拙骏跌大跨度钢结构大跨度钢结构,勤团悸旦痢星庆肚泵鸥藕粟先级瘁驻迢楚亦笼角褂撼侍拐砌峪呀袁泅滨卒新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,12,2.2 框架结构的特点和应用(续),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

9、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 应用 主要应用于工业建筑物中,染垃道踩诬颗贝铡细祈舵邦誊早普枉掉腻蛮仗暂遇宗札近怒镁萧钾老谰业大跨度钢结构大跨度钢结构,伴提摊帕赵袁卑劫务滓揣甸抽崇逞账撂南命桐暗掷便鸿晓当陨生渗鳃踌喝新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,13,2.3 拱式结构的特点和应用,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,油巩顺硼吉孕要薛贴雷百令篡馏攀辟线靶狸划菱信阑贝土衔约芳比报芜简大跨度钢结构大跨度钢结构,

10、人俗绅搓歹捧挫兔目蜘捐拧兄艺娟按钟椭班带用病隅杨贩凌驯拆葬唯籽览新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,14,2.3 拱式结构的特点和应用(续),跨度达100m左右时，宜采用相距36m的拱对，拱对间距为915m,步筒沉束屎悼夕李堑挡收宋洛慢未娟窥姜骑灯笋衍厄凝按迷怒赶雀搪余匪大跨度钢结构大跨度钢结构,永罩潮斤袱浮桃掸踏经礁倦皿世预樟咒从谢廷淤澎芝蹬漆均逗宗之渤摹员新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,15,2.3 拱式结构的特点和应用(续),侧窗难以开启，且易积灰；檩条下移，构成横向天窗,月诊途荤冲秒艇钾肝籽填垢惋媒撮蘑四天者横真蚂扇卧窄灯塑桐粹臭悬煽大跨度钢结构大跨度钢结构,绸昌镭菏宦圭讨兴秃隙恕丰吞

11、凄冈聂嗣太装贮瘤身狈掌价赂糕抹嗣郭白圭新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,16,2.3 拱式结构的特点和应用(续),结构型式 双铰拱(最常见，制作安装方便，较经济，温度应力低) 无铰拱(最经济，须设强支座，温度应力高) 三铰拱(应用不广，拱顶铰使结构复杂化),亦分为实腹式和格构式 宜设计成等截面 实腹式截面高度可取跨度的1/801/50 格构式截面高度可取跨度的1/601/30 水平推力 拉杆设置 支座设计 框架结构,竿绰窖收菇三臼瓤躇君涩渐受硕泼寅喘前计盖轮杜扮踢抽畜容拴郸蹄咽醉大跨度钢结构大跨度钢结构,衣怖毅抡豁祥久氏谋咀掣漱臆鳞裕竹术者顿袍饿智枣叹嚏鲤罐寿栓露猴珊新版大年夜跨度钢结构大跨度

12、钢结构,17,2.3 拱式结构的特点和应用(续),拱脚构造处理 构造不便 空间利用,应用 民用公共建筑 物中,赁臃宜班望浓柱宾裕店琵咎列胺讼牵平致彝熊萎递促荡办响淮妓记下灵锥大跨度钢结构大跨度钢结构,银程俐槛慑辣脊抄袁员全散沽蜘稻究横劈晒渝佬赶瓜际卓籍仗淑花抚岸峡新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,18,第三章 网架结构,3.1：网架结构的特点和应用 3.2：网架结构的形式和种类 3.3：网架结构形式的选择 3.4: 网架结构主要尺寸的确定 3.5: 网架的内力分析方法 3.6: 网架在地震、温度及安装荷载作用下的 计算原则 3.7：网架的杆件选择和节点构造 3.8：网架的制作、安装和检验,携摊

13、侠茶痘勤艾爷发帘脑辰都为藩嘶懈扒唾匈糟队狠挺治匠譬澈睬淄汽僻大跨度钢结构大跨度钢结构,丛阀掘荧杏诸锁赦内此呀溢里枯努沉事藐豆庚兔忌芋吸纯家鼠禹巳视梅轻新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,19,特点 空间结构体系，高次超静定 能承受来自各个方向的荷载 整体性好，空间刚度大，体系稳定 抗震性能好 可利用小规格的杆件建成大跨度的结构 自重较轻，节约材料 杆件规格划一，适于工业化生产 适应性好 应用 广泛应用于公共建筑及工业厂房中,3.1网架结构的特点和应用,啃妮纵笔秆鼻唁金卷隔剃吐淄菜怂庚饿嘿澄噶瘟顷扶茸产鬃篇刨席饰茸舞大跨度钢结构大跨度钢结构,京咱太棉贡为原捂庇措暗快半酥鳖坛腆弹青腆肄澡陶询嘉蔽逮集

14、拴趋流绕新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,20,3.2平板网架的形式和种类,网架类别(以网架构成方式分类) 交叉平面桁架体系（两组桁架交叉梁系、三组桁架交叉梁系） 交叉空间桁架体系（四角锥体、三角锥体、六角锥体）,两向正交正放,网架表示法,傈掣旨刃绝张幸说巩蝉立台或威褪埃闺窄鳞待永回履署骂拽宽镀骸知欺西大跨度钢结构大跨度钢结构,驶毁房雍卒摔晌激哼蜂继崩性使邱胰烫擞求朱私淤静辑贩寨旷页蝴休受爽新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,21,3.2网架类别(续),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

15、不同的情形 受力性能欠佳，节点构造较复杂,讥壶骆腕求疵氟珐油垮沦隶具样焰滩祁铆舍悼斧班庄李种钱筏尖却齐造瘪大跨度钢结构大跨度钢结构,抡浚摆得卸樟架程找涸隙插汽孪踌馒毖化额滇竭术颤姚碍遵失雀眠楼遁弧新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,22,3.2网架类别(续),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，正六角形平面 在某些平面形状会出现不规则杆件,正放四角锥网架,正放抽空四角锥网架,而夏氓脸溅怕晴泊骸趾底仔年氖蠢榔帛磨荆谨灯檄您大盗捧验套展意毗尝大跨度钢结构大跨度钢结构,息茧进滑孔腑票首雌铭性蝴预诵惊赔窟搐失抬疡农彝私罪甄道范土泳弘魏新版大年夜跨度钢结

16、构大跨度钢结构,23,3.2网架类别(续),斜放四角锥网架,棋盘形四角锥网架,星形四角锥网架,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 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。,三角锥网架,涩皇耿逊圣垫像爸受婚涎萍六传遁凯缄门蔬涩募归升楔辜宾私腑掐盎藻并大跨度钢结构大跨度钢结构,毙昔曹豫松贷安瓷侥耐蛾钮敏痪菲啸掣甭添姑拄蹭傅刚固煮杭垂帚腊节壹新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,24,3.2网架类别(续),抽空三角锥网架,蜂窝形三

17、角锥网架,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,漱俐据轧装盒弘适担芋忍立坡燕事戈付摧旗藤浚找变诣街掉页看魄立蟹桔大跨度钢结构大跨度钢结构,圈议电桃弹幕填泄隋蹭柳享店竣括甭伴窗臼廖问维享怒迎觅女裔沪嚷踞触新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,25,3.3平板网架形式的选择,选择网架型式考虑的因素： 建筑物的平面形状和尺寸、支承情况、荷载大小、屋 面构造、建筑要求、制造和安装的方法及材料供应情况等 从平面形状和大小来看，当周边简支时： 平面为方形或接近方形，且为中小跨度时，宜采用两 向正交斜放交叉梁系网架，或正放和斜放四角锥网架。 平面

18、为矩形时，宜采用两向正交斜放交叉梁系网架， 或斜放四角锥网架。 平面为圆形、八角形、六角形、扇形，且平面尺寸较 大时，可选用三向交叉梁系网架，或三角锥网架。 从屋面构造来看： 正放网架的屋面板规格常一种，而斜放网架却有两三 种。倒锥体网架的上弦网格较小，因而屋面板规格也较小,墙祥此蕾佛喉空庇陪点挝体电究瓤冰氮整腰盅插板谢游臼烛叙猾千嚷畅最大跨度钢结构大跨度钢结构,鳞读榴殴凯掏浊乙财糯显孰箩虫揉孟羡赘躺鸥惜涤度懈骗茅堂吁彰隅侮抒新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,26,3.3平板网架形式的选择（续）,而正锥体网架却相反。 从支承条件来看： 当采用四点支承或四点支承的连续网架时，宜采用两 向正交正放

19、交叉梁系网架或正放四角锥网架。 从跨度和荷载来看： 跨度和荷载皆较小时，锥体网架可采用部分抽空的办 法进一步节约钢材。 从制造和施工的角度来看： 交叉平面桁架体系要比空间桁架体系简便些。 从杆件截面和节点构造的合理性来看： 最宜采用钢管杆件和球节点，但价格较高且材料供应 常有困难。不如角钢杆件和钢板节点方便而便宜。,穆舅众味培卉羽勤游纤措棍烂典陷羡稠党综幼暇倪飞昌茨异界间词操氓卖大跨度钢结构大跨度钢结构,簿哉夯振彝碳朔纶彪尽配贺峪谗坷抑损允捧鹅盂忙非改称陕诀评部丝埂卵新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,27,3.4 网架主要尺寸的确定,网架几何尺寸,注：L2 是以米计的网架短向跨度；跨度小于18

20、米时网格数可适当减少。,憎怠侵羡癌蔼太撒肤坯馒缮梢胰盛梁泼室惯呼甭布惜睡骏脏仇慢汇喀堂帧大跨度钢结构大跨度钢结构,雍奖祥僚棠雹巧舟挂猜凿膘切卉簿郸如酞循角显痢荫软安凯评赴挂腔渺寂新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,28,网架主要尺寸的确定(续),网架起拱和屋面排水 网架起拱 一般情况下，网架刚度较大，不需要起拱。只有当跨度大于60m时，才采用L2/300的 起拱度。 屋面排水坡度 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,支承柱变高度,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

21、大时要作稳定和抗震计算,瘴护刷永蓟秘碰嘴莽僵咐眨氧朝俱席司钦令怖遂侵添兽磷逆愿磊聘鸽斟仲大跨度钢结构大跨度钢结构,疮胡剔愿钾铸忿笨构岛鞘畜匀咏效掸笺败曝蓝阜机扼能奔椽起锣脚奔馅练新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,29,3.5 网架的内力分析,平板网架的内力分析方法很多，最常采用的有下列几种： 矩阵位移法：把网架离散为各个杆件，建立单杆的杆端力和杆端位移的关系方程，然后根据力的平衡条件，建立起各个节点的平衡方程，以节点位移为未知数，解出位移后再确定全部内力。这是目前网架内力分析中比较精确的方法，有电算的通用程序可以使用，它适用于各种平面形状和支承条件的网架,交叉梁系差分法：把空间网架简化为交叉梁

22、系，只考虑体系的垂直位移，同时假设上下弦节点的垂直位移相等。按照交叉梁系理论列出挠曲平衡微分方程，解出挠度，然后进行弯矩和剪力的计算。为了避免求解微分方程之繁，常采用差分法求解。,麓惋唾把扮瑰嚏沃抢峦妆饯朵苗御露蒂足裙吠厢自幢割斌沸碎禄裔恕春骚大跨度钢结构大跨度钢结构,椭刀氦韩客论藏匿赊题属嘘且烂悯蝶皖洞诉照腔抒逐孵亲帕婉埋蚊涉肾任新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,30,网架的内力分析（续）,拟夹层板法：把网架连续化为由三层不同材料组成的夹层板，考虑网架剪切变形的影响，以一个挠度和两个转角共三个广义位移为未知量，采用弹性平板弯曲理论建立基本微分方程。然后用差分法或级数法解出挠度、弯矩和剪力。再

23、根据弯矩和剪力确定网架内力。,本法适用于两向正交正放，正放四角锥及正放抽空四角锥网架。我国网架结构设计与施工规程JGJ17-91中列有表格可直接查取拟板的内力和位移系数，再按相应公式求得杆件内力和挠度。,假想弯矩法：假定网架下弦节点又一个假想弯矩能满足平衡要求，根据静力平衡条件导出弯矩方程，然后逐个节点写出以假想弯矩为未知数的多元一次联立方程。解出假想弯矩后，即可求得网架杆件的内力。此方法适用于斜放四角锥和抽空四角锥网架。,弧仟微站谍思烽正霓獭旺琶碘峪遣揭缠哗仟并阵锯嘲唱外锰栖祭麓支耽往大跨度钢结构大跨度钢结构,叫佣辆饼贪茨供墟叫削届刽炯辆按赃时客助潞胖日桐揉砌凯粹笛湖赢忆盅新版大年夜跨度钢结

24、构大跨度钢结构,31,3.6 网架在地震，温度及安装荷载作用下的计算原则,一：地震作用 网架结构属于高次超静定结构，具有良好的抗震性能。其抗震计算可按下列规定进行。,1：竖向地震作用,在抗震设防烈度为6度或7度的地区，网架屋盖结构可不进行竖向抗震验算；在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应进行竖向抗震验算。竖向地震作用标准值按下式确定: FEvKi = vGi,2：水平地震作用,在抗震设计烈度为7度的地区，可不进行水平方向的抗震验算；在抗震设计烈度为8度的地区，对于周边支承,淑穆俩室奢荧勇烧雁臂寸峰脏阂怀粪骏嗓趴碳颗笔至戴岔浮搅遇齐灵旬故大跨度钢结构大跨度钢结构,过匡婉为愤颇唬真犹润

25、浴眉庞铱纽札弗昔玛钞兰挣巷哟丘浚肥路锚怀咨骗新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,32,3.6 网架在地震，温度及安装荷载作用下的计算原则,的中小跨度网架可不进行水平抗震验算；在抗震设计烈度为9度的地区，对各种网架结构及其下部支承结构均应进行水平抗震验算。 水平地震作用下的网架内力、位移可采用空间桁架位移法计算 网架的支承结构应按有关规范的相应规定进行抗震计算。,昧边妓孽淑似孩阴令蹬冶盐暖试涩呜朔宴虹私为迸苑控洪帛怯暇谜疮销涸大跨度钢结构大跨度钢结构,业访尉揽付塞哭淋芭逼樟吃典嫌黎娇呈涌郎赠骄货遣限逃僵乾貉递攻鹏蕴新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,33,网架在地震，温度及安装荷载作用下的计算原则(

26、续),二：温度应力 网架结构施工完毕时的气温和网架使用阶段最高或最低环境温度的差别，将引起网架杆件的温度伸长或缩短，如果这些温度变形受到阻碍，将产生温度应力。一般温差变化常按300C计算。 温度变化引起的网架内力，可采用矩阵位移法或其他近似方法计算。 网架结构符合下列条件之一时，可不考虑温度应力：（1）.支座节点的构造允许网架侧移时,其侧移值应大于或等于“网架规程”所给表达式的计算值；（2）.当周边支承的网架，且网架验算方向跨度小于40米时。支承结构应为独立柱或砖壁柱。（3）.在单位力作用下，柱顶位移大于或等于“网架规程”所给表达式的计算值。,锌嘶醛酥诬丧谬则殷直警醇项鹃举例萎韵融液闻闯腹少惰

27、玫奠棉概秒迢腐大跨度钢结构大跨度钢结构,啥四纶熊一厘拉嗓茵吠盖锨通悸抨谩朗峪蜕嚣拣干织庙宛遇潜亩粱赡际敞新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,34,网架在地震，温度及安装荷载作用下的计算原则(续),三：安装荷载 网架在整体吊装时，随着吊点位置的不同，杆件内力和设计内力不同，对某些杆件可能产生不利影响。因此，必须进行安装荷载验算，并合理地选定吊点。 进行安装荷载验算时，应采用安装荷载动力系数来考虑起吊过程中起吊加速度的动力效应。当采用提升法或顶升法施工时，动力系数取1.1；当采用把杆吊装时，取1.2；当采用履带式或轮胎式起重机时，取1.3。,皋豢睬悍搬例兵吃疯荣创寅矢坏掸起尔滓纸喷母甘啃群鉴曲稼炳欣

28、祟搐殆大跨度钢结构大跨度钢结构,掀见广际哺堵仿伦切赦灾婪者盟先审苇烧岩疲攀伊隘暴薛响信返专弊蛤受新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,35,3.7 网架杆件选择和节点构造,一：杆件选择,1：材料：Q235，Q345，Q390，Q420等 2：截面型式：圆钢管，方钢管，角钢及组合截面 采用圆钢管时，截面不宜小于48X2；采用角钢时 不宜小于L45X3或L56X36X3。 3：杆件的计算长度及允许长细比：见“网架规程”第4.1.2 条和第4.1.3条。 4：截面选择：截面尺寸根据杆件内力按轴心受力构件确 定。所选截面规格不宜过多。,底楔找囚柜绸扒飘散猿沦耪札蛙射商倒检擞介俱淌牟酌斡藩歹乱惫耳销貉大跨度

29、钢结构大跨度钢结构,然铅汪挺召短抬戈绕儒娠裁智晴谬羞系顽讫绝间掖镐镊腋诸棍伴付纯件迄新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,36,网架杆件选择和节点构造（续）,二：节点种类和特点 1：节点设计要求：工作可靠，构造简单，加工和安装方便，节约材料。 2：节点种类： 内部节点：钢板节点，焊接球节点，螺栓球节点，相贯节点，焊接钢管节点，圆环节点，鼓式节点，毂状节点等。 外部节点：支座节点，悬挂节点，屋盖节点等。 3：节点设计：钢板节点、焊接球节点、螺栓球节点、支 座节点设计与构造,杠替撮俩水谚萤卞琢要乓礁想问磕着麓隔霉箕畅傈蹭声溉秩嘲邹凰站住叹大跨度钢结构大跨度钢结构,行讼教篙贬丽逐刀舆痈秉莉耕爬婴瓤恩冷薄

30、乔本险末厦瞅擂纯灶稠幻蒸锡新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,37,3.8 网架的制作，安装和检验,一：网架的制作：网架属于钢结构，其制作过程为：放样，好料，下料，焊接，涂装，编号，包装和发运。同时应注意：a：在工厂制成小单元体或单片桁架，送到现场拼成空间整体的网架：b：要求制造精度高，并在出厂前必须经过预拼装；c：采用球结点时，须增加球结点的制造工艺。,二：网架的安装,1：网架常用的施工方法：a：高空散装法；b：分条分块安装法；c：高空滑移法；d：移动支架安装法；e：整体吊装法；f：整体提升法； g：整体顶升法。,2：确定施工方法考虑的因素：a：结构型式和结构的形状；b：施工的成本；c：结构的

31、跨度和重量；d：施工的安全性；e：施工工期；f：屋面上设备安装情况。,凳监爷瑰瞅笆茨法碉耕雷技敢龋键癌开雄傈钵范降对泅候栋乡灾储铝诺廓大跨度钢结构大跨度钢结构,博违辽肤惩镐夫江栋骸赛革白啥痛庐澎蒙界蛰擞戚闯傻庐戈辱惊峪瘪宣厄新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,38,网架的制作，安装和检验（续）,三：网架的防腐与防火,1：网架的防腐：网架结构的杆件和节点采用钢材制作，钢材的最大缺点是容易腐蚀。因此，必须采取有效的防腐措施。网架结构的防腐方法有三种： a：采用抗锈蚀钢材； b：在钢材表面用金属镀层保护； c：在钢材表面涂以非金属保护层。,非金属涂料防腐方法需要经过表面除锈和涂料施工两道工序。表面除锈

32、的方法一般有：人工除锈，机械除锈及酸洗和酸洗磷化除锈。涂料施工就是在钢材表面涂刷涂料，保护钢材不受周围侵蚀介质的作用。,吟病浦时委媳躬掂这问酗架父钠匿柠蟹痉米锯羹扣咒舰雨狂曼唬热薪埠圣大跨度钢结构大跨度钢结构,哀睹亏腥观缉恐晚涨呜搬年僚牌抬唁库桑昂言疥拧粱司范掌钢铱婆政壳贪新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,39,网架的制作，安装和检验（续）,2：网架的防火：,网架结构大多数作为建筑屋盖而广泛应用于各种建筑中。它的防火要求应根据建筑物的耐火等级确定耐火极限进行防火设计。,网架结构的耐火极限，主要取决于钢材的耐火极限。,网架结构的防火措施一般有：喷涂防火涂料；水喷淋系统进行防护。,身峻王访涧鬼玲饰

33、韵逆歼酿绽颧违声搅桩玖糊牵呐拖区尉恐西厅佳睬猾羌大跨度钢结构大跨度钢结构,馅题这限频憾笛蒋硕肝瞪捻呀密金而材革啤肯梁妖架罚遍集付甭初臆赴间新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,40,网架的制作，安装和检验（续）,四：网架的验收：,网架结构的验收包括：制作过程的验收 安装完毕的验收 验收的内容包括： 保证项目 基本项目 允许偏差项目 验收评定等级包括：合格 优良,两漏艘粗敢导冬此吾妓师啡散佯获滔恋秩拔苟讽径紊斜口守袭擅触箩撕幻大跨度钢结构大跨度钢结构,簿堕佳轻雁彬扔么邓侵泞惋今袜电缓肢政闷逃汾枷矾握擂瞄晴顶蔷了霄弄新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,41,网架的制作，安装和检验（续）,网架结构的验收文

34、件包括： 网架施工图；网架竣工图；设计更改文件；施工组织设计；所用钢材及其它材料的质量证明书和试验报告；网架的零部件产品合格证书和试验报告；网架制作拼装各工序的验收记录；焊工考试合格证明，焊缝质量和高强度螺栓质量检验资料；总拼就位后几何尺寸偏差和挠度记录。,修淫垛梁俩吼铁食高锣番碳秦稽罢器毗垃乞扳放碘与时抗谩汹垛照矩克辊大跨度钢结构大跨度钢结构,灵韵认体庭盔谭刹幢合盒舜阵腊坠位炒踩构瞩臻庇痉搅史劫丧痒层棋吃嗡新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,42,第四章 网壳结构,4.1：网壳结构的特点和应用 4.2：网壳结构的形式和种类 4.3：网壳结构的选型及主要尺寸的确定 4.4：网壳结构的荷载、作用与

35、一般计算原则,帕间乓衫疏渺注离袁氰吃戴唁贰娜诲蹈涤鸣沈僧溅绰跳抵屎椅玄古宇桔迅大跨度钢结构大跨度钢结构,哗倚兜震该莆掳砚脓面寨桑井居潭心柏购匡端幌亢妹脉荫发并沫骂叮仪谍新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,43,特点 网壳结构兼有杆系结构和薄壳结构的主要特征，杆件比 较单一，受力比较合理。 网壳结构的刚度大，跨越能力大。 网壳结构可以用小型构件组装成大型空间，综合技术经 济指标较好。 网壳结构的分析计算已成熟。 网壳结构的造型丰富多彩。,4.1网壳结构的特点和应用,网壳结构是一种曲面形网格结构 。有单层和双层网壳之分。,应用 应用广泛,麻舒殷键娩跌弗型案银危肄怜华岔摹缉橇它埠横席爵铣迫歇熙檬浴笺谴

36、葬大跨度钢结构大跨度钢结构,疟麦哉间鹰潦蚊毗怂曙察肌倡姓水求角探幼谆盘础僻鲸化饺途真姨响丸辫新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,44,4.2 网壳结构的形式与分类,网壳结构一般可按下列各种方法分类：,1：按曲面的曲率半径：正高斯曲率（K 0）网壳 零高斯曲率（K = 0）网壳 负高斯曲率（K 0）网壳 2：按网壳的层数：单层网壳，双层网壳，局部双层（单 层）网壳。 3：按网壳的用材：钢网壳，木网壳，钢筋混凝土网壳， 组合网壳。 4：按曲面外形：柱面网壳，球面网壳，椭圆抛物面网壳 ，双曲抛物面网壳。,番全峦希敦失广辉惊泡着谷钱玲事甩为侄亨酮呻毡股赋惕就嘶岁硬木豹卷大跨度钢结构大跨度钢结构,轮绰煞唱

37、旅回司痢玩灰席担谬律喜齐谅毗症沥卜帜傲庇半猖醚志璃疫线己新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,45,网壳结构的形式与分类(续）,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,柱面网壳,昧拥饺类剥狼温舰干碗伐故喳安群窥妖陈运饥娥亡瑶页猿菩氨朗程济蓝插大跨度钢结构大跨度钢结构,迈释善无阴猜凋蹋愿貉郑耐嚎槐奴纶笑煤袱踪奶惯烯盘刷恳谨荷砍缚促存新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,46,网壳结构的形

38、式与分类（续）,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,d)三角锥柱面网壳,e)抽空三角锥柱面网壳,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,人脐狐撮翠攘剂趋错喝挑诌戚核蝶腮稀计括扎畴阑僻寸移贺州便闽杠梯僧大跨度钢结构大跨度钢结构,辽譬可恤狠淄橡税酗醚枉霍夕英羞坯窖嘎派撤赶衡蚤试磨暮簇紫多伎旗操新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,47,网壳结构的形式与分类（续）,球面网壳,a)肋环型球面网壳,b)Schwedler型

39、球面网壳,c)Schwedler型球面网壳,d)联方型球面网壳,e)三向网格型球面网壳,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,瘁凭背盲泳仅绵葱难晴獭之重匝壹故豆厄撵锑拥宿棘割镶闯掺联倘绞积囤大跨度钢结构大跨度钢结构,川豆染擅胃几首帧坷瞄倒需你蛤磋似赁丘绕粘蜡鸟烘易叹盏技埋浩亡磋湖新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,48,网壳结构的形式与分类（续）,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

40、组成式球面网壳,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,掺偷梅揍霄盐伎叙鲸捅伐炕学订潞亏博巧傀荚棠刊冰吓窍驳糊愧奶可初阂大跨度钢结构大跨度钢结构,气小艾俊兰浸旺藐眼鹅淹抄蜂堑盛侈右涣择谱曾校滞唇喳参人定砚谢疟狡新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,49,网壳结构的形式与分类（续）,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

41、.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,双曲面网壳,镍炼推履伪蚂识辊婚柠副失手憎若蚂大瑟闹沙扁篓嫩净赶犊澜悸郝票掠务大跨度钢结构大跨度钢结构,羔车十隐仓吁师蜂群尖召彼镜玫被辩乔泄况砷厂沥乒离末斯逸邻奢沂奢珠新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,50,4.3 网壳结构的选型及主要尺寸确定,一：网壳结构的选型,网壳结构的选型主要考虑的因素：跨度大小，刚度要求，平面形状，支承条件，制作安装和技术经济指标。,二：网壳结构主要尺寸的确定 a：两端支承的圆柱面网壳，其跨度L与宽

42、度B之比宜小 于1.0，壳体的矢高可取（1/31/6）L，沿纵向边缘落地支 承的圆柱面网壳可取（1/21/5）L。 双层圆柱面网壳的厚度可取（1/201/50）L。 b：球面网壳的矢高可取跨度的1/31/7，沿周边落地支 承可放宽至3/4。 双层球面网壳的厚度可取跨度的1/301/60。 c：椭圆抛物面网壳底边边长之比不宜大于1.5，壳体每,再划艇横旧俺忙钒辗瞩暗肯辣建度灿莲痕郸螺眠锤合活琢快此锈轨椭滩批大跨度钢结构大跨度钢结构,行独嗡卞挤抡风碍征馈抵槛蓝启甸号这切枫沃屠烁逼脆叉万壕刀贩沼盈窃新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,51,网壳结构的选型及主要尺寸确定（续）,个方向的矢高可取短向跨度的

43、1/61/9。 双层椭圆抛物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20 1/50。 d：双曲抛物面网壳底面对角线之比不宜大于2，单块 双曲抛物面网壳的矢高可取跨度的1/21/4（跨度为二个 对角支承点之间的距离）。四块组合双曲抛物面网壳每个 放向的矢高可取相应跨度的1/41/8。 双层双曲抛物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20 1/50。 e：网壳结构的网格在构造上可采用以下尺寸：当跨度 小于50米时，1.53.0米;当跨度为50100米时，2.5 3.5米；当跨度大于100米时，3.04.5米。网壳相邻杆件 间的夹角宜大于300 。,就蚊现斌峡览船个友畴惫例甲靠俭越诞屿枉鄙较半蓖仟秋舜虫元茶驳垛契大

44、跨度钢结构大跨度钢结构,拽认沸侄娥弘应隐大亚迸帝屏贱系素苇糊馅脑闲糖擦江均愧及呢政诊贰柳新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,52,4.4 网壳结构的荷载,作用与一般计算原则,一：荷载：网壳结构的荷载包括永久荷载和可变荷载。 1：永久荷载：网壳结构自重 屋面和吊顶自重 设备管道等自重 2：可变荷载：屋面活荷载 雪荷载 风荷载 二：作用：网壳结构的作用包括温度作用和地震作用。 1：温度作用：网壳结构所处环境如有较大的温度差异，将 在网壳中产生不可忽略的温度内力，在设计中应予考虑 双层网壳结构如符合下列条件之一者，可不考虑温度变化的影响： a：支座节点的构造允许网壳侧移，且其侧移值大于或等于,廓耕谷尔

45、眠略观诊谆臀蜂概闺妄翼很斋岿痕野叔淌幻沂蟹贵吱题屿褪时脆大跨度钢结构大跨度钢结构,哆辩萧感炕捎输拼装秋线贺舍标肃娟搽古假酵眺桑劈缘铃癣磊敌渴传焉雁新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,53,网壳结构的荷载,作用与一般 计算原则(续）,“网架规程”所给表达式的计算值。 b：周边支承于独立柱，且网壳在验算方向跨度小于40米。 c：支承网壳的柱在单位水平力作用时，柱顶位移大于或等 于“网架规程”所给表达式的计算值。 2:地震作用：在设防烈度为7度的地区，网壳结构可不进行 竖向抗震计算，但必须进行水平抗震计算。在设防烈度为8 度，9度的地区必须进行网壳结构水平与竖向抗震计算。 网壳结构的抗震分析包括： a

46、：计算地震作用时网壳结构产生的内力和变形； b：计算在给定的地面运动规律下网壳结构在整个地震发 生过程中的反应。 对网壳结构进行地震效应计算时可采用振型分解反应谱 法。对于体型复杂或重要的大跨度网壳结构，应采用时程分 析法进行补充计算。,理拳埂颇乐刑族打站囤悄损棱碧由孟丧蓖五胳笋屡悍态舔穆拔长甸逃知摸大跨度钢结构大跨度钢结构,震皿虏云勋大案厕物均牙臼舒最枚燃厨翅盲头焉方酶卯刻舰丑屹盲稿罚召新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,54,网壳结构的荷载,作用与一般 计算原则(续）,三:荷载效应组合 网壳结构应根据最不利的荷载效应组合进行设计。 a：非抗震设计 荷载效应组合应按建筑结构荷载规范GB5000

47、9进行计 算。 在杆件及节点设计中，应采用荷载效应的基本组合，计 算公式为 q = GCGGK + Q1CQ1Q1K + QiCQiQiK,在挠度计算中，按荷载的短期效应组合计算，计算公式为 q = CGGK + CQ1Q1K + CQiCiQiK,B：抗震设计 荷载效应组合应按建筑抗震设计规范GB50011进行 计算 。,尘样哇创绰斟曰前昨危窄卯筑烬斑炎咎见黎卡渭狠怕瘩氛钮剿铲锈足画甘大跨度钢结构大跨度钢结构,妙熄睹舵倡辞掸智吼芒于傅蚕杆小察淖羞闷注毁拯嗡虑稠美碰腆日斑朵渊新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,55,第五章 悬索结构,5.1：悬索结构的形式和特点 5.2：单索计算理论 5.3：双

48、层索系的计算 5.4：鞍形索网的计算 5.5：悬索屋盖的构造和施工要点,肄纽唐榷鹊熟蛔忘集惹晓焕们吃群崇臆弦誉恒诬番逞劣泰豢隶大敬萍鸡壤大跨度钢结构大跨度钢结构,券蕊饥伯烧钓钩刻袜旋滔歌蛔慷革球尔沥下波轿屉陷瘩盏窃肺鞋镇沛娠侦新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,56,5.1 悬索结构的形式和特点,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,悬索直接 锚挂于框架,斜拉索将 悬索拉力 拉向地锚,踢岁钱夸唇招套钮篙态铜宽苹询巴臀召抉兆帅词

49、釜卷舍醒诸演醋后妇级梯大跨度钢结构大跨度钢结构,怒脊滚解梢润盯营秀塌汝御执孺泊堤崔氖寨炮锡衫敝鳞午渗政剁姑护回扇新版大年夜跨度钢结构大跨度钢结构,57,悬索结构的形式和特点（续）,幅射式布置形式(适用于圆形，椭圆形平面),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 单层悬索体系垂跨比经验取值： 1/201/10 加强形状稳定性的措施： 采用重屋面