網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件

第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)概述5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造主要內(nèi)容：重點(diǎn)：網(wǎng)架的形式網(wǎng)架的設(shè)計(jì)計(jì)算網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)概述主要內(nèi)容：重點(diǎn)：網(wǎng)架的5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的概述5.1.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的定義及其特點(diǎn)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是有多根桿件按一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而構(gòu)成大跨度覆蓋的空間結(jié)構(gòu)?？臻g網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性好、空間剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靠桿件的軸力傳遞載荷，材料強(qiáng)度得到充分利用，既節(jié)約鋼材，又減輕了自重。3.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重輕，地震力就小，鋼材具有良好的延伸性，可吸收大量地震能量，網(wǎng)架空間剛度大，抗震性能優(yōu)良。4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度小，可有效利用空間，普通鋼結(jié)構(gòu)高跨比為1/8—1/10，而網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高跨比只有1/14—1/20。5.建設(shè)速度快：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和形狀大量相同，可在工廠成批生產(chǎn)，質(zhì)量好、效率高、不與土建爭場地，現(xiàn)場工作量小，工期縮短。6.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)輕巧，能覆蓋各種形狀的平面，又可設(shè)計(jì)成各種各樣的體形，造型美觀大方。5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的概述5.1.2網(wǎng)架的形式與分類1.網(wǎng)架的形式平面結(jié)構(gòu)體系:梁式結(jié)構(gòu)（平面桁架、空間桁架），平面剛架和拱式結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)體系:平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，懸索結(jié)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)，張拉整體結(jié)構(gòu)等我國采用平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最早的是上海師范學(xué)院球類房（1954年建成），采用了31.4m×40.5m的正放四角錐網(wǎng)架。1966年天津市科學(xué)宮采用了斜放四角錐網(wǎng)架，平面尺寸14.84m×23.32m，網(wǎng)架高度1m，網(wǎng)格為7×11，采用3號鋼（相當(dāng)于目前的Q235鋼），由高頻焊接管組成，周邊簡支于鋼筋混凝土圈梁上，耗鋼量只有6.26kg/m2。使用前，對6.36m×10.6m的3×5個(gè)網(wǎng)格的1/5模型進(jìn)行了試驗(yàn)，在第一根壓桿失穩(wěn)時(shí)，荷載為設(shè)計(jì)荷載的2.1倍，證明結(jié)構(gòu)安全可靠。網(wǎng)架按弦桿層數(shù)不同可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。5.1.2網(wǎng)架的形式與分類雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)，是常用的網(wǎng)架形式。

三層網(wǎng)架是由上弦、中弦、下弦、上腹桿和下腹桿組成的間結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是增加網(wǎng)架高度，減小弦桿內(nèi)力，減小網(wǎng)格尺寸和腹桿長度。當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，三層網(wǎng)架用鋼量比雙層網(wǎng)架用鋼量省。但由于節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)量增多，尤其是中層節(jié)點(diǎn)所連桿件較多，使構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)有所提高。雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)，是常用的2.網(wǎng)架的分類按外形分類，可分為曲面網(wǎng)架、平面網(wǎng)架。1)曲面網(wǎng)架（網(wǎng)殼）

曲面網(wǎng)架是由桿件按一定規(guī)律組成的曲面結(jié)構(gòu)，分單層及雙層兩大類。網(wǎng)殼可設(shè)計(jì)成各種曲面，能充分滿足建筑外形及功能方面的要求。曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要承受壓力，穩(wěn)定問題比較突出。跨度較大時(shí)，不能充分利用材料的強(qiáng)度。桿件和節(jié)點(diǎn)的幾何偏差，曲面偏離等初始缺陷對曲面網(wǎng)架內(nèi)力和整體穩(wěn)定影響較大。它利用了一定起拱度來實(shí)現(xiàn)外力的空間傳遞，而多余的上凸增加了建筑容積，但是巨大的推力使其施工困難，材料消耗大。2.網(wǎng)架的分類國家大劇院（肋環(huán)型空腹雙層網(wǎng)殼）國家大劇院（肋環(huán)型空腹雙層網(wǎng)殼2)平面網(wǎng)架（平板網(wǎng)架）平面網(wǎng)架是由桿件按一定規(guī)律組成的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架具有多向傳力的性能，空間剛度大，整體性能好，且有良好的抗震性能，既適用于大跨度建筑，也適用于中小跨度的房屋，能覆蓋各種形狀的平面。Ｉ.平面桁架系網(wǎng)架:上下弦桿完全對應(yīng)并與腹桿位于同一豎向平面內(nèi)。豎桿受壓，斜桿受拉。斜腹桿與弦桿類角宜在40°～60°之間。

a.兩向正交正放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的豎向平面桁架垂直交叉，分別與邊界方向平行。對周邊支承網(wǎng)架，宜在支承平面（與支承相連弦桿組成的平面）設(shè)置水平斜撐桿。

2)平面網(wǎng)架（平板網(wǎng)架）b.兩向正交斜放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的平面桁架垂直相交。用于矩形建筑平面時(shí)，兩向桁架與邊界夾角為45°。兩向正交斜放網(wǎng)架中平面桁架與邊界斜交，各片桁架長短不一，而其高度又基本相同，因此，靠近角部的短桁架相對剛度較大，對與其垂直的長桁架有一定的彈性支承作用，從而減少了長桁架跨中正彎矩。所以，在周邊支承時(shí)，有長桁架通過角支點(diǎn)（圖5.1.5）和避開角支點(diǎn)（圖5.1.6）兩種布置，前者對四角支座產(chǎn)生較大的拉力，后者角部拉力可由兩個(gè)支座分擔(dān)。b.兩向正交斜放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的平面桁架垂直相交。用c.三向網(wǎng)架:三個(gè)方向的豎向平面桁架互成60°角斜向交叉。上下弦平面內(nèi)的網(wǎng)格均為幾何不變的三角形，因此，這種網(wǎng)架是由若干以穩(wěn)定的三棱體作為基本單元所組成的幾何不變體系。網(wǎng)架空間剛度大，受力性能好，內(nèi)力分布也較均勻，但匯交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的桿件最多可達(dá)13根。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜，宜采用鋼管桿件及焊接空心球節(jié)點(diǎn)。三向網(wǎng)架適用于三角形、六邊形、多邊形和圓形并且跨度較大的建筑平面。當(dāng)用于圓形平面時(shí)，周邊將出現(xiàn)一些不規(guī)則網(wǎng)格，需另行處理。三向網(wǎng)架的節(jié)間一般較大，有時(shí)可達(dá)6m以上。c.三向網(wǎng)架:三個(gè)方向的豎向II.四角錐體系網(wǎng)架這類網(wǎng)架是由若干倒置的四角錐（圖5.1.8）按一定規(guī)律組成。網(wǎng)架上下弦平面均為方形網(wǎng)格，上、下弦網(wǎng)格相互錯(cuò)開半格，下弦節(jié)點(diǎn)均在上弦網(wǎng)格形心的投影線上，與上弦網(wǎng)格四個(gè)節(jié)點(diǎn)用斜腹桿相連。通過改變上下弦的位置、方向，并適當(dāng)?shù)爻槿∫恍┫覘U和腹桿，可得到各種形式的四角錐網(wǎng)架。這類網(wǎng)架的腹桿一般不設(shè)豎桿，只有斜桿。僅當(dāng)部分上、下弦節(jié)點(diǎn)在同一豎直直線上時(shí)，才需要設(shè)置豎腹桿。II.四角錐體系網(wǎng)架

a.正放四角錐網(wǎng)架:以倒四角錐為組成單元，錐底的四邊為網(wǎng)架的上弦桿，錐棱為腹桿，建筑平面為矩形時(shí)，上下弦桿均與邊界平行或垂直。上下弦節(jié)點(diǎn)各連接8根桿件，構(gòu)造較統(tǒng)一。正放四角錐網(wǎng)架的桿件受力比較均勻，板的規(guī)格單一，便于起拱，屋面排水相對容易處理，但因桿件數(shù)目較多，其用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網(wǎng)架，宜采用周邊支承。a.正放四角錐網(wǎng)架:以b.正放抽空四角錐網(wǎng)架:在正放四角錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，除周邊網(wǎng)格不動(dòng)外，適當(dāng)抽掉一些腹桿和下弦桿，如每隔一個(gè)網(wǎng)格抽去斜腹桿和下弦桿，使下弦網(wǎng)格的寬度等于上弦網(wǎng)格的二倍，從而減小桿件數(shù)量，構(gòu)造簡單，經(jīng)濟(jì)效果好，起拱比較方便。在抽空部位可設(shè)置采光或通風(fēng)天窗。由于周邊網(wǎng)格不宜抽桿，兩個(gè)方向網(wǎng)格數(shù)宜取奇數(shù)。b.正放抽空四角錐網(wǎng)架:c.棋盤形四角錐網(wǎng)架:在正放四角錐網(wǎng)架基礎(chǔ)上，保持周邊四角錐不變，中間四角錐間隔抽空。上弦桿為正交正放，下弦桿與邊界成45°角，為正交斜放。這種網(wǎng)架上弦短桿受壓，下弦長桿受拉，節(jié)點(diǎn)匯交桿件少。這種網(wǎng)架也具有短壓桿、長拉桿的特點(diǎn)。由于周邊為滿錐，因此它的空間作用得到保證。用于小跨度周邊支承情況。c.棋盤形四角錐網(wǎng)架:d.斜放四角錐網(wǎng)架:將正放四角錐上弦桿相對于邊界轉(zhuǎn)動(dòng)45°放置，則得到斜放四角錐網(wǎng)架。上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格為正交正放。網(wǎng)架上弦桿短，下弦桿長，受力合理。下弦節(jié)點(diǎn)連接8根桿，上弦節(jié)點(diǎn)只連6根桿，節(jié)點(diǎn)處匯交的桿件相對較少，用鋼量較省。但是，當(dāng)選用鋼筋混凝土屋面板時(shí)，因上弦網(wǎng)格呈正交斜放使屋面板的規(guī)格較多，屋面排水坡的形成較為困難。若采取金屬板材如彩色壓型鋼板、壓型鋁合金板作屋面板，此問題要容易處理一些。安裝斜放四角錐網(wǎng)架時(shí)宜采用整體吊裝，如欲分塊吊裝，需另加設(shè)輔助鏈桿以防止分塊單元幾何可變。d.斜放四角錐網(wǎng)架:將正放

對斜放四角錐網(wǎng)架，當(dāng)平面長寬比在1～2.5時(shí)，長跨跨中的下弦內(nèi)力大于短跨跨中的內(nèi)力；當(dāng)平面長寬比大于2.5時(shí)則正好相反；當(dāng)平面長寬比在1~1.5時(shí)，上弦桿的最大內(nèi)力并不出現(xiàn)在跨中，而是在網(wǎng)架1/4平面的中部。周邊支承的斜放四角錐網(wǎng)架，在支承沿周邊切向無約束時(shí)，四角錐體可能繞Z軸旋轉(zhuǎn)而造成網(wǎng)架的幾何可變，因此，必須在網(wǎng)架周邊布置剛性邊梁。點(diǎn)支承的斜放四角錐網(wǎng)架，可在周邊設(shè)置封閉的邊桁架以保持網(wǎng)架的幾何不變。斜放四角錐網(wǎng)架一般適用于中小跨度周邊支承，或周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形平面。對斜放四角錐網(wǎng)架，當(dāng)平面ｅ．星形四角錐網(wǎng)架：將四角錐底面的四根桿（上弦）用位于對角線上的十字交叉桿代替，并在中心加設(shè)豎桿，即組成星形四角錐。十字交叉桿（上弦）與邊界成45°角，構(gòu)成網(wǎng)架上弦，呈正交斜放。下弦桿呈正交正放。腹桿與上弦桿在同一豎向平面內(nèi)。星形網(wǎng)架上弦桿比下弦桿短，受力合理。上弦一般受壓，但在角部有可能受拉。受力情況接近交叉梁系，剛度稍差于正交四角錐網(wǎng)架。當(dāng)網(wǎng)架高度等于上弦桿長度時(shí)，上弦桿與豎桿等長,斜腹桿與下弦桿等長。星形網(wǎng)架一般用于中小跨度周邊支承情況。ｅ．星形四角錐網(wǎng)架：將四角錐底面的四根桿（上弦）用位于III.三角錐體系網(wǎng)架

三角錐體系網(wǎng)架的基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐（圖5.1.14a)。錐底三條邊為網(wǎng)架上弦桿，棱邊為網(wǎng)架的腹桿，隨著三角錐單元體布置的不同，上、下弦網(wǎng)格可為正三角形或六邊形，從而構(gòu)成不同的三角錐網(wǎng)架，主要有三種形式。三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架蜂窩形三角錐網(wǎng)架III.三角錐體系網(wǎng)架a.三角錐網(wǎng)架三角錐網(wǎng)架上下弦平面均為正三角形網(wǎng)絡(luò)，上下弦節(jié)點(diǎn)各連接9根桿件，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜。當(dāng)網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺寸的倍時(shí)，上下弦桿和腹桿等長。三角錐網(wǎng)架受力均勻，整體性和抗扭剛度好，適用于平面為多邊形的大中跨度建筑。a.三角錐網(wǎng)架b.抽空三角錐網(wǎng)架

保持三角錐網(wǎng)架的上弦網(wǎng)格不變，按一定規(guī)律抽去部分腹桿和下弦桿，可得到抽空三角錐網(wǎng)架。例如圖5.1.15所示的抽桿方法是沿網(wǎng)架周邊一圈的網(wǎng)格不抽桿，內(nèi)部從第二圈開始沿三個(gè)方向每間隔一個(gè)網(wǎng)格抽掉部分桿，則下弦網(wǎng)格成為多邊形的組合。抽桿后，網(wǎng)架空間剛度受到削弱。下弦桿數(shù)量減少，內(nèi)力較大。其上弦網(wǎng)格較密，便于鋪設(shè)屋面板，下弦網(wǎng)格較疏，以節(jié)約鋼材抽空三角錐網(wǎng)架適用于平面為多邊形的中小跨度建筑。b.抽空三角錐網(wǎng)架c.蜂窩形三角錐網(wǎng)架

上弦網(wǎng)格為三角形和六邊形，下弦網(wǎng)格為六邊形。腹桿與下弦桿位于同一豎向平面內(nèi)。節(jié)點(diǎn)、桿件數(shù)量都較少，適用于周邊支承，中小跨度屋蓋。蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身是幾何可變的，借助于支座水平約束來保證其幾何不變。c.蜂窩形三角錐網(wǎng)架5.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式時(shí)，應(yīng)考慮一下因素：建筑的平面形狀和尺寸、網(wǎng)架的支承方式、荷載大小、屋面構(gòu)造、建筑構(gòu)造和要求、制作安裝方法及材料供應(yīng)情況等。按照《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7-2010）的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為30~60m；小跨度為30m以下。

平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比（長邊/短邊）小于或等于1.5時(shí)，宜選用正放或斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架，正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交斜放或正放網(wǎng)架。對中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。5.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型

平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比大于1.5時(shí)，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架，正放四角錐網(wǎng)架或正放抽空四角錐網(wǎng)架。當(dāng)邊長比不大于2時(shí)，也可用斜放四角錐網(wǎng)架。

平面形狀為矩形、多點(diǎn)支承的網(wǎng)架，可選用正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交正放網(wǎng)架。對多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的多跨網(wǎng)架還可選用兩向正交斜放網(wǎng)架或斜放四角錐網(wǎng)架。

平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支承網(wǎng)架，可選用三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)架或抽空三角錐網(wǎng)架。對中小跨度也可選用蜂窩形三角錐網(wǎng)架。平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比大于1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承

網(wǎng)架的支承方式有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合，兩邊和三邊支承等。(1)周邊支承:在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置支座（圖5.1.17a,圖5.1.17b)，支座可支承在柱頂或圈梁上，網(wǎng)架受力類似于四邊支承板，是常用的支承方式。為了減小彎矩,也可將周邊支座略為縮進(jìn)，如圖5.1.17c，這種布置和點(diǎn)支承已很接近。1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架：可以置于4個(gè)或多個(gè)支承上，前者稱為四點(diǎn)支承網(wǎng)架，后者稱為多點(diǎn)支承網(wǎng)架。點(diǎn)支承網(wǎng)架受力與鋼筋混凝土無梁樓蓋相似，為減小跨中正彎矩及撓度，多點(diǎn)支承網(wǎng)架的懸挑長度可取跨度的1/4~1/3(圖5.1.18)。點(diǎn)支承網(wǎng)架與柱子相連宜設(shè)柱帽以減小沖剪作用。（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架：可以置于4個(gè)或多個(gè)支承上，前者稱為四點(diǎn)支承(3)周邊支承與點(diǎn)支撐混合網(wǎng)架:是指在點(diǎn)支承網(wǎng)架中，當(dāng)周邊沒有維護(hù)結(jié)構(gòu)和抗風(fēng)柱時(shí)，可采用周邊支承與點(diǎn)支承混合的形式。這種支承方式適用于廠房和展覽廳等公共建筑。（圖5-20）。(3)周邊支承與點(diǎn)支撐混合網(wǎng)架:是指在點(diǎn)支承網(wǎng)架中，當(dāng)周邊沒(4)三邊支承或兩邊支承網(wǎng)架（圖5.1.21）在矩形平面建筑中，由于考慮擴(kuò)建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在一邊或兩對邊上開口，因而使網(wǎng)架僅在三邊或兩對邊上支承，另一邊或兩對邊處理成自由邊。在自由邊附近增加網(wǎng)架的層數(shù)，或者在自由邊加設(shè)托梁、托架。對中、小型網(wǎng)架亦可選擇增加網(wǎng)架高度或局部加大桿件截面等方法給予改善和加強(qiáng)。(4)三邊支承或兩邊支承網(wǎng)架（圖5.1.21）2.網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸

網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀、支承條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。屋面荷載較大、跨度較大時(shí)，網(wǎng)架高度應(yīng)選得大一些。平面形狀為圓形、正方形或接近正方形時(shí)，網(wǎng)架高度可取得小一些，狹長平面時(shí)，單向傳力明顯，網(wǎng)架高度應(yīng)大一些。點(diǎn)支承網(wǎng)架比周邊支承的網(wǎng)架高度要大一些。當(dāng)網(wǎng)架中有穿行管道時(shí)，網(wǎng)架高度要滿足要求。

網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸與高度關(guān)系密切，且直接影響網(wǎng)架的經(jīng)濟(jì)性。斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)控制在40°~55°之間為宜。如夾角過小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。網(wǎng)格尺寸要與屋面材料相適應(yīng)，網(wǎng)架上直接鋪設(shè)鋼筋混凝土板時(shí)，網(wǎng)格尺寸不宜過大，一般不超過3m，否則安裝困難。當(dāng)屋面采用有檁體系時(shí)，檁條長度一般不超過6m。2.網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸對周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表5.1.1選用。對周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表5.1.1選用。3.網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過下列數(shù)值：用作屋蓋——L2/250；用作樓面——L2/300。L2為網(wǎng)架的短向跨度。網(wǎng)架屋面排水坡度一般為3%~5%，可采用下列辦法找坡：在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱（圖5.1.22a），當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；對整個(gè)網(wǎng)架起拱（圖5.1.22b）；采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面，類似梯形桁架。有起拱要求的網(wǎng)架其拱度可取不大于短向跨度的1/300。3.網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.2.1荷載作用和類型

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載和作用主要有永久荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。

對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。1.永久荷載：包括網(wǎng)架自重、屋面（或樓面）材料重力、吊頂材料的重力、設(shè)備管道的重力。5.2.1荷載作用和類型

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載和作用主要有永久荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。

對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。1.永久荷載：包括網(wǎng)架自重、屋面（或樓面）材料重力、吊頂材料的重力、設(shè)備管道的重力。5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.2.1荷載作用和類型5.2.2.可變荷載:包括屋面（或樓面）活荷載、雪荷載（雪荷載不應(yīng)與屋面活荷載同時(shí)組合）、風(fēng)荷載，由于網(wǎng)架剛度較大，自振周期較小，計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)可不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響、積灰荷載、吊車荷載（工業(yè)建筑有吊車時(shí)考慮）。

3.在抗震設(shè)防烈度為6度或7度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為8度或9度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算。對周邊支承網(wǎng)架屋蓋以及多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的網(wǎng)架屋蓋，豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下式確定:2.可變荷載:包括屋面（或樓面）活荷載、雪荷載（對于懸挑長度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為8度或9度時(shí)，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的10%或20%。設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的15%。對于平面復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可采用振型分解反應(yīng)譜法或時(shí)程分析法作專門的豎向抗震分析和驗(yàn)算。在抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)，可不進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，對于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為9度的地區(qū)，對各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算。水平地震作用下的網(wǎng)架內(nèi)力、位移可采用空間桁架位移法計(jì)算。網(wǎng)架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算。對于懸挑長度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)伸縮變形未受約束或約束不大的下列情況，可不考慮由于溫度變化而引起的內(nèi)力：(1)支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造允許網(wǎng)架側(cè)移；(2)周邊支承的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架驗(yàn)算方向跨度小于40m，且支承結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱或磚壁柱（這些柱有一定柔性）；(3)柱頂在單位力作用下，位移大于或等于下式的計(jì)算值（柱的約束作用導(dǎo)致的溫度應(yīng)力不大）；4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)伸縮變形未受約束或約束不大的下列情況，可不考5.如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采用空間桁架位移法，或近似計(jì)算方法。對于周邊鉸支的網(wǎng)架，可以把空間網(wǎng)架及支承結(jié)構(gòu)簡化為圖5.2.1所示的平面構(gòu)架來分析，網(wǎng)架的溫度應(yīng)力使支承結(jié)構(gòu)阻礙網(wǎng)架支承面內(nèi)弦桿的溫度脹縮而引起的。5.如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采用空間桁網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件7.對非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2012）的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。8.對抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合尚應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2010）的規(guī)定。7.對非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑5.2.2網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：對空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可將節(jié)點(diǎn)假定為鉸接，即忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響。桿件都處于彈性，即不考慮材料的非線性性質(zhì)。由于網(wǎng)架在受荷載狀態(tài)產(chǎn)生的撓度遠(yuǎn)小于網(wǎng)架的厚度，可認(rèn)為符合小撓度范圍。因此假定節(jié)點(diǎn)為鉸接，桿件只承受軸力，當(dāng)桿件上作用有節(jié)間荷載時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮彎矩的影響。網(wǎng)架結(jié)抅的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按下列規(guī)定選用不同的計(jì)算方法。1.空間桁架位移法（空間桿系有限元法）是目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算精度最高的一種方法，適用于各種類型、各種支承條件的網(wǎng)架計(jì)算。2.交叉梁系差分法是一種簡化計(jì)算方法，可用于跨度在40m以下的由平面桁架系組成的網(wǎng)架或正放四角錐網(wǎng)架的計(jì)算。3.擬夾層板法是又一種簡化計(jì)算方法，可用于跨度在40m以下的由平面桁架系或角錐體組成的網(wǎng)架計(jì)算。4.假想彎矩法也屬簡化計(jì)算方法，可用于斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架的估算。5.2.2網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算5.3.1網(wǎng)架的計(jì)算模型和分析方法1.網(wǎng)架的計(jì)算模型（1）鉸接桿系計(jì)算模型：把網(wǎng)架看成鉸接桿件的集合，根據(jù)每根桿件的工作狀態(tài)，集合得出整個(gè)網(wǎng)架的工作狀態(tài)，通過將每個(gè)桿件作為網(wǎng)架計(jì)算的一個(gè)基本單元?？臻g桁架位移法中的桿件采用了此計(jì)算模型。（2）桁架計(jì)算模型：根據(jù)網(wǎng)架組成的規(guī)律，把網(wǎng)架看成桁架系的集合，分析時(shí)將一段桁架作為一個(gè)基本單元。例如正交正放類網(wǎng)架可采用這種模型，在簡化計(jì)算時(shí)較為方便。（3）梁系計(jì)算模型：通過折算的方法把網(wǎng)架等代為梁系，然后以梁段作為計(jì)算分析的基本單元。這種計(jì)算模型在一些差分類方法，如交叉系差分法中得到了應(yīng)用。（4）平板計(jì)算模型：與梁系計(jì)算模型相類似，有一個(gè)網(wǎng)架折算代為平板的過程，這種模型在網(wǎng)架早期的理論分析中，如夾層板法和擬加層板法中得到了應(yīng)用。5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析方法（1）有限元法。根據(jù)桿件所用單元的不同，可進(jìn)一步分為桿系有限元法和梁系有限元法。（2）力法。采用經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法來求解。（3）差分法。采用差分方法求解微分方程。（4）微分方程解析法。（5）微分方程近似解法。如變分法、加權(quán)參數(shù)法等。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析方法5.3.2空間桁架位移法

方法介紹：以網(wǎng)架的桿件為基本單元，以節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量。先由桿件內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系建立單元?jiǎng)偠染仃?，然后根?jù)各節(jié)點(diǎn)平衡及變形協(xié)調(diào)條件建立結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)荷載和節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)總剛度矩陣和總剛度方程?？倓偠确匠淌且怨?jié)點(diǎn)位移為未知量的線性方程組。引入邊界條件后，求解出各節(jié)點(diǎn)位移值。最后由桿件單元內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系求出桿件內(nèi)力?？臻g桿系有限元法適用于各種類型、各種平面形狀、不同邊界條件的網(wǎng)架，靜力荷載、地震作用、溫度應(yīng)力等工況均可計(jì)算，也能考慮網(wǎng)架與下部支承結(jié)構(gòu)的共同工作。5.3.2空間桁架位移法1.基本假定網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為鉸接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度，忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響；荷載作用在網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)上，桿件只承受軸向力；材料在彈性階段工作，符合虎克定律；網(wǎng)架變形很小，由此產(chǎn)生的影響予以忽略，不考慮其幾何非線形。2.單元?jiǎng)偠染仃?/p>

(1)桿件局部坐標(biāo)系單剛矩陣：空間桿系有限單元：每個(gè)桿6個(gè)自由度對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是對應(yīng)6個(gè)桿端位移1.基本假定對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是對應(yīng)6個(gè)桿端位移對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是(5.3.1)即單元?jiǎng)偠染仃?。和結(jié)構(gòu)力學(xué)的矩陣位移法一致，只是相應(yīng)于剪力的各項(xiàng)均為零對應(yīng)6個(gè)桿端位移對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件總剛矩陣具有下列特點(diǎn)：矩陣具有對稱性，計(jì)算時(shí)不必將所有元素列出，只列出上三角或下三角即可。矩陣具有稀疏性。因網(wǎng)架結(jié)構(gòu)每一節(jié)點(diǎn)所連桿件數(shù)量有限，總剛矩陣中除主對角及其附近元素為非零元素外，其余均為零元素。非零元素集中在主對角線兩旁的帶狀區(qū)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)存貯時(shí)，按一維變帶寬存放，可有效節(jié)省計(jì)算機(jī)容量，帶寬大小與網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)編號有關(guān)，進(jìn)行網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)編號時(shí)，應(yīng)盡可能使各相關(guān)節(jié)點(diǎn)號差值縮小。4.結(jié)構(gòu)總剛矩陣中邊界條件的處理方法位移為零：劃行劃列法和乘大數(shù)法。.彈性約束：將彈簧剛度K0疊加到總剛矩陣中對應(yīng)的主對角元上。指定位移：主對角元和右端項(xiàng)乘以大數(shù)R總剛矩陣具有下列特點(diǎn)：5.網(wǎng)架的邊界條件及對稱性利用(1)對稱性利用:當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（包括支座）和外荷載有個(gè)對稱面時(shí)，可利用對稱條件只分析網(wǎng)架的1/2n。計(jì)算時(shí)，對稱面內(nèi)各桿件的截面積應(yīng)取原截面面積的一半，n個(gè)對稱面交線上的中心豎桿，其截面面積應(yīng)取原截面面積的1/2n。對稱面內(nèi)節(jié)點(diǎn)荷載亦應(yīng)按相同原則取值。在對稱荷載作用下，對稱面內(nèi)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的反對稱位移為零，計(jì)算時(shí)應(yīng)在相應(yīng)方向予以約束。與對稱面相交的桿件，分析時(shí)可將該交點(diǎn)作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并在三個(gè)方向予以約束。交叉腹桿或人字形腹桿的交叉點(diǎn)，位于對稱面時(shí)，亦作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并在兩個(gè)水平方向予以約束。在反對稱荷載作用下，對稱面內(nèi)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的對稱位移應(yīng)取為零。5.網(wǎng)架的邊界條件及對稱性利用(2)邊界條件

網(wǎng)架支承處的邊界條件既和支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造有關(guān)，也和支承結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)，支座可以是無側(cè)移、單向可側(cè)移和雙向可側(cè)移的鉸接支座，支承結(jié)構(gòu)（柱、梁等）可以是剛性或彈性的。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)剛度很大可忽略其變形時(shí)，邊界條件完全取決于支座構(gòu)造：當(dāng)采用無側(cè)移鉸接支座時(shí)，支承節(jié)點(diǎn)在豎向，邊界線切線和法向都無位移。當(dāng)采用單向可側(cè)移支座時(shí)，豎向和邊界切線方向位移為零，而邊界法向?yàn)樽杂?。?dāng)采用雙向可側(cè)移的鉸接支座時(shí)，只有豎向位移為零，兩個(gè)水平方向都為自由。在網(wǎng)架的四角處，至少一個(gè)角上的支座必須是無側(cè)移的，這種做法既防止網(wǎng)架的剛體移動(dòng)，又提供了不少于6根的約束鏈桿數(shù)。在工程實(shí)踐中，如果符合不需計(jì)算溫度應(yīng)力條件，也可考慮四角都用無側(cè)移鉸支座。(2)邊界條件當(dāng)網(wǎng)架支承在獨(dú)立柱上時(shí)，由于后者的彎曲剛度不是很大，在采用無側(cè)移鉸支座時(shí)除豎向仍然看作無位移外，兩個(gè)水平方向應(yīng)看成彈性支承，支承的彈簧剛度由懸臂柱的撓度公式得出：

（3）斜邊界處理：斜邊界是指與整體坐標(biāo)斜交的方向有約束的邊界。斜邊界有兩種處理方法：一種是根據(jù)邊界點(diǎn)的位移約束情況設(shè)置具有一定截面積的附加桿，如節(jié)點(diǎn)沿邊界法線方向位移為零，則該方向設(shè)一剛度很大的附加桿，如該節(jié)點(diǎn)沿邊界法線方向?yàn)閺椥约s束，則調(diào)節(jié)附加桿的截面積，使之滿足彈性約束條件。這種處理方法有時(shí)會(huì)使剛度矩陣病態(tài)。另一種方法是對斜邊界上的節(jié)點(diǎn)位移做坐標(biāo)變換，將在整體坐標(biāo)下的節(jié)點(diǎn)位移向量變換到任意的斜方向，然后按一般邊界條件處理。當(dāng)網(wǎng)架支承在獨(dú)立柱上時(shí)，由于后者的彎曲剛度不是很大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件計(jì)算簡圖，對節(jié)點(diǎn)和桿件進(jìn)行編號；計(jì)算桿件單元長度及桿件與整體坐標(biāo)軸夾角余弦；初選各桿的截面積；建立局部和整體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?；集合總剛矩陣，采用變帶寬一維存貯方式；建立荷載列陣；引入邊界條件對總剛度方程進(jìn)行處理；求解總剛度方程，得出各節(jié)點(diǎn)位移值；根據(jù)節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算桿件內(nèi)力；按桿件內(nèi)力調(diào)整桿件截面，并重新計(jì)算，迭代次數(shù)宜不超過4～5次?？臻g桿系有限元法（空間桁架位移法）計(jì)算步驟計(jì)算簡圖，對節(jié)點(diǎn)和桿件進(jìn)行編號；空間桿系有限元法（空間桁架位5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造5.4.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì)網(wǎng)架桿件的材質(zhì)主要有Q235鋼及Q345鋼。網(wǎng)架桿件的截面有圓管形、由兩個(gè)等肢角鋼組成T形、兩個(gè)不等邊角鋼組成T形、單角鋼、型鋼和方管等形式。圓管截面具有回轉(zhuǎn)半徑大和截面特性無方向性等特點(diǎn)，是目前最常用的截面形式。在截面面積相等的條件下，圓管的軸壓承載力是兩個(gè)等肢角鋼組成T形截面的1.2~2.75倍。薄壁方管截面具有回轉(zhuǎn)半徑大、兩個(gè)方向回轉(zhuǎn)半徑相等的特點(diǎn)，是一種較經(jīng)濟(jì)截面，目前國內(nèi)對這種截面的節(jié)點(diǎn)形式研究很少，應(yīng)用還不廣泛。角鋼組成T形截面適用板節(jié)點(diǎn)連接，因工地焊接工作量大，制作復(fù)雜，采用也較少。單角鋼適用受力較小的腹桿。H型鋼適用受力較大弦桿。5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造網(wǎng)架桿件的長細(xì)比不宜超過下列數(shù)值受壓桿件：180受拉桿件：（1）一般桿件300（2）支座附近桿件250（3）直接承受動(dòng)力荷載的桿件250網(wǎng)架桿件主要受軸力作用，截面強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-201X）的要求。普通角鋼截面桿件的最小截面尺寸不宜小于50mm×3mm，鋼管不宜小于φ48×3mm。對大、中跨度空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，鋼管不宜小于φ60×3.5mm。網(wǎng)架桿件的長細(xì)比不宜超過下列數(shù)值5.4.2網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)起著連接匯交桿件，傳遞屋面荷載和吊車荷載的作用。匯交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的桿件有6至13根，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)難度增加。網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，節(jié)點(diǎn)用鋼量約占整個(gè)網(wǎng)架用鋼量的20%~25%。合理設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)對網(wǎng)架的安全度、制作安裝、工程進(jìn)度、用鋼量指標(biāo)以及工程造價(jià)有直接關(guān)系。網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)形式:JGJ7-2010規(guī)程新增了鑄鋼節(jié)點(diǎn)、銷軸式節(jié)點(diǎn)與預(yù)應(yīng)力拉索節(jié)點(diǎn)。

目前國內(nèi)常用的節(jié)點(diǎn)形式：焊接空心球節(jié)點(diǎn)；螺栓球節(jié)點(diǎn)；焊接鋼板節(jié)點(diǎn)；焊接鋼管節(jié)點(diǎn)（圖5.4.1）；桿件直接匯交節(jié)點(diǎn)（圖5.4.2）。5.4.2網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)起著連接匯交桿件，傳遞屋面荷網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求：受力合理，傳力明確；保證桿件匯交于一點(diǎn)，不產(chǎn)生附加彎矩；構(gòu)造簡單，制作安裝方便，耗鋼量小；避免難于檢查、清刷、涂漆和容易積留濕氣或灰塵的死角或凹槽，管形截面應(yīng)在兩端封閉。1.焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)是將匯交于節(jié)點(diǎn)處的各鋼管桿件直接焊接于空心球上，構(gòu)造簡單（圖5.4.3）。

它傳力明確，構(gòu)造簡單，連接方便，適應(yīng)性強(qiáng)。只要鋼管切割面垂直于桿件軸線，桿件就能在空心球體上自然對中而不產(chǎn)生偏心，可與任意方向的桿件相連。

但節(jié)點(diǎn)用鋼量大，仰焊、立焊占很大比重；桿件下料長度要求準(zhǔn)確；會(huì)因焊接變形而起尺寸偏差，應(yīng)預(yù)留焊接變形余量。網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)滿足下列要求：（1）焊接空心球是由兩塊鋼板經(jīng)熱壓成兩個(gè)半球，然后相焊而成。分為不加肋和加肋兩種，如圖5.4.4所示?？招那虻匿摬囊瞬捎肣235鋼及Q345鋼。肋板可用平臺(tái)或凸臺(tái)，當(dāng)采用凸臺(tái)時(shí)，其高度應(yīng)≤1mm。

（1）焊接空心球是由兩塊鋼板經(jīng)熱壓成兩個(gè)半球，然后相焊（2）空心球外徑D可根據(jù)連接構(gòu)造要求確定。為便于施焊，球面上相連接桿件之間的縫隙不宜小于10mm（圖5.4.5）。按此要求，空心球外徑D可初步按下式估算：（2）空心球外徑D可根據(jù)連接構(gòu)造要求確定。為便于施焊，球面上（3）當(dāng)空心球外徑大于300mm，且桿件內(nèi)力較大需要提高承載力時(shí)，可在球內(nèi)加肋；當(dāng)空心球外徑大于或等于500mm，應(yīng)在球內(nèi)加肋。肋板必須設(shè)在軸力最大桿件的軸線平面內(nèi)，且其厚度不應(yīng)小于球壁的厚度。（4）當(dāng)空心球直徑為120~900mm時(shí)，其受壓、受拉承載力設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：（3）當(dāng)空心球外徑大于300mm，且桿件內(nèi)力較大需要提高承載（5）空心球的壁厚不宜小于4mm，并滿足計(jì)算要求。網(wǎng)架和雙層網(wǎng)殼空心球的外徑與壁厚之比宜取D/t=25~45范圍內(nèi)選用，單層網(wǎng)殼空心球的外徑與壁厚之比宜取20~35，空心球外徑與主鋼管外徑之比宜取2.4~3.0，空心球壁厚與主鋼管的壁厚之比宜取1.5~2.0。（6）鋼管桿件與空心球連接處，管端應(yīng)開坡口，并在鋼管內(nèi)加襯管（圖5.4.6），在管端與空心球之間應(yīng)留有一定縫隙予以焊透，以實(shí)現(xiàn)焊縫與鋼管等強(qiáng)，焊縫可按對接焊縫計(jì)算。焊縫質(zhì)量應(yīng)達(dá)到II級要求。否則只能按斜角角焊縫計(jì)算。（5）空心球的壁厚不宜小于4mm，并滿足計(jì)算要求。網(wǎng)架和雙層2.螺栓球節(jié)點(diǎn)(1)螺栓球節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造:是在設(shè)有螺紋孔的鋼球體上，通過高強(qiáng)度螺栓將匯交于節(jié)點(diǎn)處的鋼管桿件連接起來的節(jié)點(diǎn)。螺栓球節(jié)點(diǎn)由鋼球、高強(qiáng)度螺栓、套筒、緊固螺釘、錐頭或封板等零件組成（圖5.4.7），可用于連接網(wǎng)架和雙層網(wǎng)殼等空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的圓鋼管桿件。鋼球宜采用45號鋼；高強(qiáng)度螺栓、銷子或緊固螺釘宜用40Cr、20MnTiB；套筒宜采用Q235B、Q345；錐頭、封板宜采用與桿件類型材料。2.螺栓球節(jié)點(diǎn)(2)鋼球尺寸鋼球尺寸鋼球受力狀態(tài)十分復(fù)雜，對其強(qiáng)度分析目前尚無實(shí)用方法，可按節(jié)點(diǎn)構(gòu)造確定鋼球直徑。鋼球大小取決于相鄰桿件的夾角、螺栓的直徑和螺栓伸入球體的長度等因素。(2)鋼球尺寸鋼球尺寸當(dāng)相鄰兩桿夾角θ＜30°時(shí)，還要保證相鄰兩根桿件（管端為封板）不相碰要求：當(dāng)相鄰兩桿夾角θ＜30°時(shí)，還要保證相鄰兩根桿件（管(3)螺栓尺寸(3)螺栓尺寸(4)套筒:通常開有縱向滑槽（圖5.4.12a），滑槽寬度一般比銷釘直徑大1.5~2mm。有時(shí)也可將滑槽坐在螺栓上，在套筒上設(shè)螺釘孔（圖5.4.12b）。(4)套筒:通常開有縱向滑槽（圖5.4.12a），滑槽寬度一套筒端部到開槽端部（或釘孔端）距離應(yīng)使該處有效截面抗剪力不低于銷釘（或螺釘）抗剪力，且不小于1.5倍滑槽的寬度或6mm。套筒端部要保持平整，內(nèi)孔徑可比螺栓直徑大1mm。套筒端部到開槽端部（或釘孔端）距離應(yīng)使該處有效截面抗剪力不低(5)錐頭和封板:當(dāng)圓鋼管桿件直徑≥76mm時(shí)，宜采用錐頭連接。當(dāng)圓鋼管桿件直徑＜76mm時(shí)，可采用封板連接，封板厚度應(yīng)按實(shí)際受力大小計(jì)算決定，并不宜小于4mm及桿件外徑的1/5。連接焊縫以及錐頭的任何截面應(yīng)與連接鋼管等強(qiáng)度，焊縫根部間隙可根據(jù)連接鋼管壁厚取2~5（圖5.4.13）。(5)錐頭和封板:當(dāng)圓鋼管桿件直徑≥76mm時(shí)，宜采用錐頭連網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件錐頭是一個(gè)軸對稱旋轉(zhuǎn)厚殼體（圖5.4.15），經(jīng)有限元分析表明，錐頭的承載力主要與錐頂板厚度、錐頭斜率、連接管桿直徑、錐頭構(gòu)造的應(yīng)力集中等因素有關(guān)。3.焊接鋼板節(jié)點(diǎn)焊接板節(jié)點(diǎn)可由十字節(jié)點(diǎn)板和蓋板組成，適用于型鋼桿件的連接。十字節(jié)點(diǎn)板宜由兩塊帶企口的鋼板對插焊成（圖5.4.16a），也可由三塊板正交焊成（圖5.4.16b）。錐頭是一個(gè)軸對稱旋轉(zhuǎn)厚殼體網(wǎng)架弦桿應(yīng)同時(shí)與蓋板和十字節(jié)點(diǎn)板連接，使角鋼兩肢都能直接傳力。當(dāng)網(wǎng)架跨度較小時(shí)，弦桿也可只與蓋板或十字節(jié)點(diǎn)板連接。焊接鋼板節(jié)點(diǎn)各桿件形心線在節(jié)點(diǎn)處宜交于一點(diǎn)，否則應(yīng)考慮偏心影響。十字節(jié)點(diǎn)板的豎向焊縫應(yīng)具有足夠的承載力，宜采用V形或K形坡口的對接焊縫。節(jié)點(diǎn)板厚度應(yīng)比所連接桿件的壁厚大2mm，且不得小于6mm。網(wǎng)架弦桿應(yīng)同時(shí)與蓋4.支座節(jié)點(diǎn)空間網(wǎng)架支承在柱、圈梁等支承結(jié)構(gòu)上，支承節(jié)點(diǎn)是指支承結(jié)構(gòu)上的網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)，一般都采用鉸支座。

設(shè)計(jì)網(wǎng)架支座節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)架的類型、跨度、荷載、桿件截面形狀以及加工制造方法和施工安裝方法等，選用適當(dāng)形式的支座節(jié)點(diǎn)。常用支座節(jié)點(diǎn)有下列幾種構(gòu)造形式：（1）平板壓力或拉力支座（圖5.4.19），角位移受到很大的約束，只適用于較小跨度網(wǎng)架。是否允許線位移，取決于底板上開孔的形狀和尺寸。4.支座節(jié)點(diǎn)（2）單面弧形壓力支座（圖5.4.20）,角位移未受約朿，適用于中小跨度網(wǎng)架。（3）單面弧形拉力支座（圖5.4.21）適用于較大跨度網(wǎng)架。為更好地將拉力傳遞到支座上，在承受拉力的錨栓附近應(yīng)設(shè)加勁肋以增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)剛度。（2）單面弧形壓力支座（圖5.4.20）,角位移未受(4)雙面弧形壓力支座:（圖5.4.2２）支座和底板間設(shè)有弧形塊，上下面都是柱面，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移

。（５）球鉸壓力支座：（圖5.4.23）只能轉(zhuǎn)動(dòng)而不能平移，適用于多支點(diǎn)支承的大跨度網(wǎng)架。(4)雙面弧形壓力支座:

通過橡膠墊的壓縮和剪切變形，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移。如果在一個(gè)方向加限制，支座為單向可側(cè)移式，否則為兩向可側(cè)移式。（６）板式橡膠支座弧形支座板的材料宜用鑄鋼，單面弧形支座板也可用厚鋼板加工而成。板式橡膠支座墊塊可采用由多層橡膠與薄鋼板制成的橡膠墊板。通過橡膠墊的壓縮和剪切變形，支座既可轉(zhuǎn)動(dòng)又可平移。如１）平板支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)平板壓力支座節(jié)點(diǎn)與平面桁架的支座節(jié)點(diǎn)相似。由十字節(jié)點(diǎn)板及一塊底板組成，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡單，加工方便，用鋼量省。但底板下壓應(yīng)力分布不均勻，支座不能完全轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，與計(jì)算中鉸接的假定相差較大，故只適用較小跨度(L2≤40m)的網(wǎng)架。

網(wǎng)架平板支座不同于簡支平面桁架支座的惟一特點(diǎn)是有可能受拉，拉力支座的錨栓直徑需要通過計(jì)算確定，一個(gè)拉力螺栓的有效截面面積應(yīng)按下式計(jì)算：１）平板支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)２）單面弧形支座設(shè)計(jì)（圖5.4.25）弧形支座置于底板之上，其平面尺寸為：２）單面弧形支座設(shè)計(jì)（圖5.4.25）３）橡膠支座設(shè)計(jì)：橡膠墊板由氯丁橡膠或天然橡膠制成，膠料和制成板的性能應(yīng)符合表5.4.4~表5.4.6的要求。３）橡膠支座設(shè)計(jì)：橡膠墊板由氯丁橡膠或天然橡膠制成，膠料和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件THANKSFORWATCHING謝謝大家觀看為了方便教學(xué)與學(xué)習(xí)使用，本文檔內(nèi)容可以在下載后隨意修改，調(diào)整。歡迎下載！時(shí)間：20XX.XX.XX匯報(bào)人：XXXTHANKSFORWATCHING謝謝大家觀看為了方便教第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)概述5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算5.4網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造主要內(nèi)容：重點(diǎn)：網(wǎng)架的形式網(wǎng)架的設(shè)計(jì)計(jì)算網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造第5章網(wǎng)架結(jié)構(gòu)5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)概述主要內(nèi)容：重點(diǎn)：網(wǎng)架的5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的概述5.1.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的定義及其特點(diǎn)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是有多根桿件按一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而構(gòu)成大跨度覆蓋的空間結(jié)構(gòu)。空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn)：1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體性好、空間剛度大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)靠桿件的軸力傳遞載荷，材料強(qiáng)度得到充分利用，既節(jié)約鋼材，又減輕了自重。3.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自重輕，地震力就小，鋼材具有良好的延伸性，可吸收大量地震能量，網(wǎng)架空間剛度大，抗震性能優(yōu)良。4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度小，可有效利用空間，普通鋼結(jié)構(gòu)高跨比為1/8—1/10，而網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高跨比只有1/14—1/20。5.建設(shè)速度快：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸和形狀大量相同，可在工廠成批生產(chǎn)，質(zhì)量好、效率高、不與土建爭場地，現(xiàn)場工作量小，工期縮短。6.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)輕巧，能覆蓋各種形狀的平面，又可設(shè)計(jì)成各種各樣的體形，造型美觀大方。5.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的概述5.1.2網(wǎng)架的形式與分類1.網(wǎng)架的形式平面結(jié)構(gòu)體系:梁式結(jié)構(gòu)（平面桁架、空間桁架），平面剛架和拱式結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)體系:平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，懸索結(jié)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)，張拉整體結(jié)構(gòu)等我國采用平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最早的是上海師范學(xué)院球類房（1954年建成），采用了31.4m×40.5m的正放四角錐網(wǎng)架。1966年天津市科學(xué)宮采用了斜放四角錐網(wǎng)架，平面尺寸14.84m×23.32m，網(wǎng)架高度1m，網(wǎng)格為7×11，采用3號鋼（相當(dāng)于目前的Q235鋼），由高頻焊接管組成，周邊簡支于鋼筋混凝土圈梁上，耗鋼量只有6.26kg/m2。使用前，對6.36m×10.6m的3×5個(gè)網(wǎng)格的1/5模型進(jìn)行了試驗(yàn)，在第一根壓桿失穩(wěn)時(shí)，荷載為設(shè)計(jì)荷載的2.1倍，證明結(jié)構(gòu)安全可靠。網(wǎng)架按弦桿層數(shù)不同可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。5.1.2網(wǎng)架的形式與分類雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)，是常用的網(wǎng)架形式。

三層網(wǎng)架是由上弦、中弦、下弦、上腹桿和下腹桿組成的間結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是增加網(wǎng)架高度，減小弦桿內(nèi)力，減小網(wǎng)格尺寸和腹桿長度。當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)，三層網(wǎng)架用鋼量比雙層網(wǎng)架用鋼量省。但由于節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)量增多，尤其是中層節(jié)點(diǎn)所連桿件較多，使構(gòu)造復(fù)雜，造價(jià)有所提高。雙層網(wǎng)架是由上弦、下弦和腹桿組成的空間結(jié)構(gòu)，是常用的2.網(wǎng)架的分類按外形分類，可分為曲面網(wǎng)架、平面網(wǎng)架。1)曲面網(wǎng)架（網(wǎng)殼）

曲面網(wǎng)架是由桿件按一定規(guī)律組成的曲面結(jié)構(gòu)，分單層及雙層兩大類。網(wǎng)殼可設(shè)計(jì)成各種曲面，能充分滿足建筑外形及功能方面的要求。曲面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要承受壓力，穩(wěn)定問題比較突出。跨度較大時(shí)，不能充分利用材料的強(qiáng)度。桿件和節(jié)點(diǎn)的幾何偏差，曲面偏離等初始缺陷對曲面網(wǎng)架內(nèi)力和整體穩(wěn)定影響較大。它利用了一定起拱度來實(shí)現(xiàn)外力的空間傳遞，而多余的上凸增加了建筑容積，但是巨大的推力使其施工困難，材料消耗大。2.網(wǎng)架的分類國家大劇院（肋環(huán)型空腹雙層網(wǎng)殼）國家大劇院（肋環(huán)型空腹雙層網(wǎng)殼2)平面網(wǎng)架（平板網(wǎng)架）平面網(wǎng)架是由桿件按一定規(guī)律組成的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架具有多向傳力的性能，空間剛度大，整體性能好，且有良好的抗震性能，既適用于大跨度建筑，也適用于中小跨度的房屋，能覆蓋各種形狀的平面。Ｉ.平面桁架系網(wǎng)架:上下弦桿完全對應(yīng)并與腹桿位于同一豎向平面內(nèi)。豎桿受壓，斜桿受拉。斜腹桿與弦桿類角宜在40°～60°之間。

a.兩向正交正放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的豎向平面桁架垂直交叉，分別與邊界方向平行。對周邊支承網(wǎng)架，宜在支承平面（與支承相連弦桿組成的平面）設(shè)置水平斜撐桿。

2)平面網(wǎng)架（平板網(wǎng)架）b.兩向正交斜放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的平面桁架垂直相交。用于矩形建筑平面時(shí)，兩向桁架與邊界夾角為45°。兩向正交斜放網(wǎng)架中平面桁架與邊界斜交，各片桁架長短不一，而其高度又基本相同，因此，靠近角部的短桁架相對剛度較大，對與其垂直的長桁架有一定的彈性支承作用，從而減少了長桁架跨中正彎矩。所以，在周邊支承時(shí)，有長桁架通過角支點(diǎn)（圖5.1.5）和避開角支點(diǎn)（圖5.1.6）兩種布置，前者對四角支座產(chǎn)生較大的拉力，后者角部拉力可由兩個(gè)支座分擔(dān)。b.兩向正交斜放網(wǎng)架:兩個(gè)方向的平面桁架垂直相交。用c.三向網(wǎng)架:三個(gè)方向的豎向平面桁架互成60°角斜向交叉。上下弦平面內(nèi)的網(wǎng)格均為幾何不變的三角形，因此，這種網(wǎng)架是由若干以穩(wěn)定的三棱體作為基本單元所組成的幾何不變體系。網(wǎng)架空間剛度大，受力性能好，內(nèi)力分布也較均勻，但匯交于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的桿件最多可達(dá)13根。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜，宜采用鋼管桿件及焊接空心球節(jié)點(diǎn)。三向網(wǎng)架適用于三角形、六邊形、多邊形和圓形并且跨度較大的建筑平面。當(dāng)用于圓形平面時(shí)，周邊將出現(xiàn)一些不規(guī)則網(wǎng)格，需另行處理。三向網(wǎng)架的節(jié)間一般較大，有時(shí)可達(dá)6m以上。c.三向網(wǎng)架:三個(gè)方向的豎向II.四角錐體系網(wǎng)架這類網(wǎng)架是由若干倒置的四角錐（圖5.1.8）按一定規(guī)律組成。網(wǎng)架上下弦平面均為方形網(wǎng)格，上、下弦網(wǎng)格相互錯(cuò)開半格，下弦節(jié)點(diǎn)均在上弦網(wǎng)格形心的投影線上，與上弦網(wǎng)格四個(gè)節(jié)點(diǎn)用斜腹桿相連。通過改變上下弦的位置、方向，并適當(dāng)?shù)爻槿∫恍┫覘U和腹桿，可得到各種形式的四角錐網(wǎng)架。這類網(wǎng)架的腹桿一般不設(shè)豎桿，只有斜桿。僅當(dāng)部分上、下弦節(jié)點(diǎn)在同一豎直直線上時(shí)，才需要設(shè)置豎腹桿。II.四角錐體系網(wǎng)架

a.正放四角錐網(wǎng)架:以倒四角錐為組成單元，錐底的四邊為網(wǎng)架的上弦桿，錐棱為腹桿，建筑平面為矩形時(shí)，上下弦桿均與邊界平行或垂直。上下弦節(jié)點(diǎn)各連接8根桿件，構(gòu)造較統(tǒng)一。正放四角錐網(wǎng)架的桿件受力比較均勻，板的規(guī)格單一，便于起拱，屋面排水相對容易處理，但因桿件數(shù)目較多，其用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網(wǎng)架，宜采用周邊支承。a.正放四角錐網(wǎng)架:以b.正放抽空四角錐網(wǎng)架:在正放四角錐網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，除周邊網(wǎng)格不動(dòng)外，適當(dāng)抽掉一些腹桿和下弦桿，如每隔一個(gè)網(wǎng)格抽去斜腹桿和下弦桿，使下弦網(wǎng)格的寬度等于上弦網(wǎng)格的二倍，從而減小桿件數(shù)量，構(gòu)造簡單，經(jīng)濟(jì)效果好，起拱比較方便。在抽空部位可設(shè)置采光或通風(fēng)天窗。由于周邊網(wǎng)格不宜抽桿，兩個(gè)方向網(wǎng)格數(shù)宜取奇數(shù)。b.正放抽空四角錐網(wǎng)架:c.棋盤形四角錐網(wǎng)架:在正放四角錐網(wǎng)架基礎(chǔ)上，保持周邊四角錐不變，中間四角錐間隔抽空。上弦桿為正交正放，下弦桿與邊界成45°角，為正交斜放。這種網(wǎng)架上弦短桿受壓，下弦長桿受拉，節(jié)點(diǎn)匯交桿件少。這種網(wǎng)架也具有短壓桿、長拉桿的特點(diǎn)。由于周邊為滿錐，因此它的空間作用得到保證。用于小跨度周邊支承情況。c.棋盤形四角錐網(wǎng)架:d.斜放四角錐網(wǎng)架:將正放四角錐上弦桿相對于邊界轉(zhuǎn)動(dòng)45°放置，則得到斜放四角錐網(wǎng)架。上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格為正交正放。網(wǎng)架上弦桿短，下弦桿長，受力合理。下弦節(jié)點(diǎn)連接8根桿，上弦節(jié)點(diǎn)只連6根桿，節(jié)點(diǎn)處匯交的桿件相對較少，用鋼量較省。但是，當(dāng)選用鋼筋混凝土屋面板時(shí)，因上弦網(wǎng)格呈正交斜放使屋面板的規(guī)格較多，屋面排水坡的形成較為困難。若采取金屬板材如彩色壓型鋼板、壓型鋁合金板作屋面板，此問題要容易處理一些。安裝斜放四角錐網(wǎng)架時(shí)宜采用整體吊裝，如欲分塊吊裝，需另加設(shè)輔助鏈桿以防止分塊單元幾何可變。d.斜放四角錐網(wǎng)架:將正放

對斜放四角錐網(wǎng)架，當(dāng)平面長寬比在1～2.5時(shí)，長跨跨中的下弦內(nèi)力大于短跨跨中的內(nèi)力；當(dāng)平面長寬比大于2.5時(shí)則正好相反；當(dāng)平面長寬比在1~1.5時(shí)，上弦桿的最大內(nèi)力并不出現(xiàn)在跨中，而是在網(wǎng)架1/4平面的中部。周邊支承的斜放四角錐網(wǎng)架，在支承沿周邊切向無約束時(shí)，四角錐體可能繞Z軸旋轉(zhuǎn)而造成網(wǎng)架的幾何可變，因此，必須在網(wǎng)架周邊布置剛性邊梁。點(diǎn)支承的斜放四角錐網(wǎng)架，可在周邊設(shè)置封閉的邊桁架以保持網(wǎng)架的幾何不變。斜放四角錐網(wǎng)架一般適用于中小跨度周邊支承，或周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形平面。對斜放四角錐網(wǎng)架，當(dāng)平面ｅ．星形四角錐網(wǎng)架：將四角錐底面的四根桿（上弦）用位于對角線上的十字交叉桿代替，并在中心加設(shè)豎桿，即組成星形四角錐。十字交叉桿（上弦）與邊界成45°角，構(gòu)成網(wǎng)架上弦，呈正交斜放。下弦桿呈正交正放。腹桿與上弦桿在同一豎向平面內(nèi)。星形網(wǎng)架上弦桿比下弦桿短，受力合理。上弦一般受壓，但在角部有可能受拉。受力情況接近交叉梁系，剛度稍差于正交四角錐網(wǎng)架。當(dāng)網(wǎng)架高度等于上弦桿長度時(shí)，上弦桿與豎桿等長,斜腹桿與下弦桿等長。星形網(wǎng)架一般用于中小跨度周邊支承情況。ｅ．星形四角錐網(wǎng)架：將四角錐底面的四根桿（上弦）用位于III.三角錐體系網(wǎng)架

三角錐體系網(wǎng)架的基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐（圖5.1.14a)。錐底三條邊為網(wǎng)架上弦桿，棱邊為網(wǎng)架的腹桿，隨著三角錐單元體布置的不同，上、下弦網(wǎng)格可為正三角形或六邊形，從而構(gòu)成不同的三角錐網(wǎng)架，主要有三種形式。三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架蜂窩形三角錐網(wǎng)架III.三角錐體系網(wǎng)架a.三角錐網(wǎng)架三角錐網(wǎng)架上下弦平面均為正三角形網(wǎng)絡(luò)，上下弦節(jié)點(diǎn)各連接9根桿件，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜。當(dāng)網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺寸的倍時(shí)，上下弦桿和腹桿等長。三角錐網(wǎng)架受力均勻，整體性和抗扭剛度好，適用于平面為多邊形的大中跨度建筑。a.三角錐網(wǎng)架b.抽空三角錐網(wǎng)架

保持三角錐網(wǎng)架的上弦網(wǎng)格不變，按一定規(guī)律抽去部分腹桿和下弦桿，可得到抽空三角錐網(wǎng)架。例如圖5.1.15所示的抽桿方法是沿網(wǎng)架周邊一圈的網(wǎng)格不抽桿，內(nèi)部從第二圈開始沿三個(gè)方向每間隔一個(gè)網(wǎng)格抽掉部分桿，則下弦網(wǎng)格成為多邊形的組合。抽桿后，網(wǎng)架空間剛度受到削弱。下弦桿數(shù)量減少，內(nèi)力較大。其上弦網(wǎng)格較密，便于鋪設(shè)屋面板，下弦網(wǎng)格較疏，以節(jié)約鋼材抽空三角錐網(wǎng)架適用于平面為多邊形的中小跨度建筑。b.抽空三角錐網(wǎng)架c.蜂窩形三角錐網(wǎng)架

上弦網(wǎng)格為三角形和六邊形，下弦網(wǎng)格為六邊形。腹桿與下弦桿位于同一豎向平面內(nèi)。節(jié)點(diǎn)、桿件數(shù)量都較少，適用于周邊支承，中小跨度屋蓋。蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身是幾何可變的，借助于支座水平約束來保證其幾何不變。c.蜂窩形三角錐網(wǎng)架5.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式時(shí)，應(yīng)考慮一下因素：建筑的平面形狀和尺寸、網(wǎng)架的支承方式、荷載大小、屋面構(gòu)造、建筑構(gòu)造和要求、制作安裝方法及材料供應(yīng)情況等。按照《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ7-2010）的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為30~60m；小跨度為30m以下。

平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比（長邊/短邊）小于或等于1.5時(shí)，宜選用正放或斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架，正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交斜放或正放網(wǎng)架。對中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。5.1.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的選型

平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比大于1.5時(shí)，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架，正放四角錐網(wǎng)架或正放抽空四角錐網(wǎng)架。當(dāng)邊長比不大于2時(shí)，也可用斜放四角錐網(wǎng)架。

平面形狀為矩形、多點(diǎn)支承的網(wǎng)架，可選用正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架，兩向正交正放網(wǎng)架。對多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的多跨網(wǎng)架還可選用兩向正交斜放網(wǎng)架或斜放四角錐網(wǎng)架。

平面形狀為圓形、正六邊形及接近正六邊形且為周邊支承網(wǎng)架，可選用三向網(wǎng)架，三角錐網(wǎng)架或抽空三角錐網(wǎng)架。對中小跨度也可選用蜂窩形三角錐網(wǎng)架。平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當(dāng)其邊長比大于1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承

網(wǎng)架的支承方式有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合，兩邊和三邊支承等。(1)周邊支承:在網(wǎng)架四周全部或部分邊界節(jié)點(diǎn)設(shè)置支座（圖5.1.17a,圖5.1.17b)，支座可支承在柱頂或圈梁上，網(wǎng)架受力類似于四邊支承板，是常用的支承方式。為了減小彎矩,也可將周邊支座略為縮進(jìn)，如圖5.1.17c，這種布置和點(diǎn)支承已很接近。1.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架：可以置于4個(gè)或多個(gè)支承上，前者稱為四點(diǎn)支承網(wǎng)架，后者稱為多點(diǎn)支承網(wǎng)架。點(diǎn)支承網(wǎng)架受力與鋼筋混凝土無梁樓蓋相似，為減小跨中正彎矩及撓度，多點(diǎn)支承網(wǎng)架的懸挑長度可取跨度的1/4~1/3(圖5.1.18)。點(diǎn)支承網(wǎng)架與柱子相連宜設(shè)柱帽以減小沖剪作用。（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架：可以置于4個(gè)或多個(gè)支承上，前者稱為四點(diǎn)支承(3)周邊支承與點(diǎn)支撐混合網(wǎng)架:是指在點(diǎn)支承網(wǎng)架中，當(dāng)周邊沒有維護(hù)結(jié)構(gòu)和抗風(fēng)柱時(shí)，可采用周邊支承與點(diǎn)支承混合的形式。這種支承方式適用于廠房和展覽廳等公共建筑。（圖5-20）。(3)周邊支承與點(diǎn)支撐混合網(wǎng)架:是指在點(diǎn)支承網(wǎng)架中，當(dāng)周邊沒(4)三邊支承或兩邊支承網(wǎng)架（圖5.1.21）在矩形平面建筑中，由于考慮擴(kuò)建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在一邊或兩對邊上開口，因而使網(wǎng)架僅在三邊或兩對邊上支承，另一邊或兩對邊處理成自由邊。在自由邊附近增加網(wǎng)架的層數(shù)，或者在自由邊加設(shè)托梁、托架。對中、小型網(wǎng)架亦可選擇增加網(wǎng)架高度或局部加大桿件截面等方法給予改善和加強(qiáng)。(4)三邊支承或兩邊支承網(wǎng)架（圖5.1.21）2.網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸

網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀、支承條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。屋面荷載較大、跨度較大時(shí)，網(wǎng)架高度應(yīng)選得大一些。平面形狀為圓形、正方形或接近正方形時(shí)，網(wǎng)架高度可取得小一些，狹長平面時(shí)，單向傳力明顯，網(wǎng)架高度應(yīng)大一些。點(diǎn)支承網(wǎng)架比周邊支承的網(wǎng)架高度要大一些。當(dāng)網(wǎng)架中有穿行管道時(shí)，網(wǎng)架高度要滿足要求。

網(wǎng)架的網(wǎng)格尺寸與高度關(guān)系密切，且直接影響網(wǎng)架的經(jīng)濟(jì)性。斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)控制在40°~55°之間為宜。如夾角過小，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。網(wǎng)格尺寸要與屋面材料相適應(yīng)，網(wǎng)架上直接鋪設(shè)鋼筋混凝土板時(shí)，網(wǎng)格尺寸不宜過大，一般不超過3m，否則安裝困難。當(dāng)屋面采用有檁體系時(shí)，檁條長度一般不超過6m。2.網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸對周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表5.1.1選用。對周邊支承的各類網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸可按表5.1.1選用。3.網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的容許撓度不應(yīng)超過下列數(shù)值：用作屋蓋——L2/250；用作樓面——L2/300。L2為網(wǎng)架的短向跨度。網(wǎng)架屋面排水坡度一般為3%~5%，可采用下列辦法找坡：在上弦節(jié)點(diǎn)上加設(shè)不同高度的小立柱（圖5.1.22a），當(dāng)小立柱較高時(shí)，須注意小立柱自身的穩(wěn)定性；對整個(gè)網(wǎng)架起拱（圖5.1.22b）；采用變高度網(wǎng)架，增大網(wǎng)架跨中高度，使上弦桿形成坡度，下弦桿仍平行于地面，類似梯形桁架。有起拱要求的網(wǎng)架其拱度可取不大于短向跨度的1/300。3.網(wǎng)架的撓度要求及屋面排水坡度5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.2.1荷載作用和類型

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載和作用主要有永久荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。

對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。1.永久荷載：包括網(wǎng)架自重、屋面（或樓面）材料重力、吊頂材料的重力、設(shè)備管道的重力。5.2.1荷載作用和類型

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載和作用主要有永久荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。

對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。1.永久荷載：包括網(wǎng)架自重、屋面（或樓面）材料重力、吊頂材料的重力、設(shè)備管道的重力。5.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用5.2.1荷載作用和類型5.2.2.可變荷載:包括屋面（或樓面）活荷載、雪荷載（雪荷載不應(yīng)與屋面活荷載同時(shí)組合）、風(fēng)荷載，由于網(wǎng)架剛度較大，自振周期較小，計(jì)算風(fēng)荷載時(shí)可不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響、積灰荷載、吊車荷載（工業(yè)建筑有吊車時(shí)考慮）。

3.在抗震設(shè)防烈度為6度或7度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為8度或9度的地區(qū)，網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向抗震驗(yàn)算。對周邊支承網(wǎng)架屋蓋以及多點(diǎn)支承和周邊支承相結(jié)合的網(wǎng)架屋蓋，豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可按下式確定:2.可變荷載:包括屋面（或樓面）活荷載、雪荷載（對于懸挑長度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為8度或9度時(shí)，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的10%或20%。設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的15%。對于平面復(fù)雜或重要的大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可采用振型分解反應(yīng)譜法或時(shí)程分析法作專門的豎向抗震分析和驗(yàn)算。在抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)，可不進(jìn)行網(wǎng)架結(jié)構(gòu)水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為8度的地區(qū)，對于周邊支承的中小跨度網(wǎng)架可不進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算；在抗震設(shè)防烈度為9度的地區(qū)，對各種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)均應(yīng)進(jìn)行水平抗震驗(yàn)算。水平地震作用下的網(wǎng)架內(nèi)力、位移可采用空間桁架位移法計(jì)算。網(wǎng)架的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算。對于懸挑長度較大的網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)以及用于樓層的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)伸縮變形未受約束或約束不大的下列情況，可不考慮由于溫度變化而引起的內(nèi)力：(1)支座節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造允許網(wǎng)架側(cè)移；(2)周邊支承的網(wǎng)架，當(dāng)網(wǎng)架驗(yàn)算方向跨度小于40m，且支承結(jié)構(gòu)為獨(dú)立柱或磚壁柱（這些柱有一定柔性）；(3)柱頂在單位力作用下，位移大于或等于下式的計(jì)算值（柱的約束作用導(dǎo)致的溫度應(yīng)力不大）；4.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)伸縮變形未受約束或約束不大的下列情況，可不考5.如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采用空間桁架位移法，或近似計(jì)算方法。對于周邊鉸支的網(wǎng)架，可以把空間網(wǎng)架及支承結(jié)構(gòu)簡化為圖5.2.1所示的平面構(gòu)架來分析，網(wǎng)架的溫度應(yīng)力使支承結(jié)構(gòu)阻礙網(wǎng)架支承面內(nèi)弦桿的溫度脹縮而引起的。5.如果需要考慮溫度變化引起的網(wǎng)架內(nèi)力，可采用空間桁網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件7.對非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009—2012）的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。8.對抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合尚應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2010）的規(guī)定。7.對非抗震設(shè)計(jì)的網(wǎng)架，荷載及荷載效應(yīng)組合應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑5.2.2網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：對空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可將節(jié)點(diǎn)假定為鉸接，即忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響。桿件都處于彈性，即不考慮材料的非線性性質(zhì)。由于網(wǎng)架在受荷載狀態(tài)產(chǎn)生的撓度遠(yuǎn)小于網(wǎng)架的厚度，可認(rèn)為符合小撓度范圍。因此假定節(jié)點(diǎn)為鉸接，桿件只承受軸力，當(dāng)桿件上作用有節(jié)間荷載時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮彎矩的影響。網(wǎng)架結(jié)抅的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按下列規(guī)定選用不同的計(jì)算方法。1.空間桁架位移法（空間桿系有限元法）是目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算精度最高的一種方法，適用于各種類型、各種支承條件的網(wǎng)架計(jì)算。2.交叉梁系差分法是一種簡化計(jì)算方法，可用于跨度在40m以下的由平面桁架系組成的網(wǎng)架或正放四角錐網(wǎng)架的計(jì)算。3.擬夾層板法是又一種簡化計(jì)算方法，可用于跨度在40m以下的由平面桁架系或角錐體組成的網(wǎng)架計(jì)算。4.假想彎矩法也屬簡化計(jì)算方法，可用于斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤形四角錐網(wǎng)架的估算。5.2.2網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算5.3.1網(wǎng)架的計(jì)算模型和分析方法1.網(wǎng)架的計(jì)算模型（1）鉸接桿系計(jì)算模型：把網(wǎng)架看成鉸接桿件的集合，根據(jù)每根桿件的工作狀態(tài)，集合得出整個(gè)網(wǎng)架的工作狀態(tài)，通過將每個(gè)桿件作為網(wǎng)架計(jì)算的一個(gè)基本單元。空間桁架位移法中的桿件采用了此計(jì)算模型。（2）桁架計(jì)算模型：根據(jù)網(wǎng)架組成的規(guī)律，把網(wǎng)架看成桁架系的集合，分析時(shí)將一段桁架作為一個(gè)基本單元。例如正交正放類網(wǎng)架可采用這種模型，在簡化計(jì)算時(shí)較為方便。（3）梁系計(jì)算模型：通過折算的方法把網(wǎng)架等代為梁系，然后以梁段作為計(jì)算分析的基本單元。這種計(jì)算模型在一些差分類方法，如交叉系差分法中得到了應(yīng)用。（4）平板計(jì)算模型：與梁系計(jì)算模型相類似，有一個(gè)網(wǎng)架折算代為平板的過程，這種模型在網(wǎng)架早期的理論分析中，如夾層板法和擬加層板法中得到了應(yīng)用。5.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析方法（1）有限元法。根據(jù)桿件所用單元的不同，可進(jìn)一步分為桿系有限元法和梁系有限元法。（2）力法。采用經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法來求解。（3）差分法。采用差分方法求解微分方程。（4）微分方程解析法。（5）微分方程近似解法。如變分法、加權(quán)參數(shù)法等。2.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分析方法5.3.2空間桁架位移法

方法介紹：以網(wǎng)架的桿件為基本單元，以節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量。先由桿件內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系建立單元?jiǎng)偠染仃?，然后根?jù)各節(jié)點(diǎn)平衡及變形協(xié)調(diào)條件建立結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)荷載和節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)總剛度矩陣和總剛度方程?？倓偠确匠淌且怨?jié)點(diǎn)位移為未知量的線性方程組。引入邊界條件后，求解出各節(jié)點(diǎn)位移值。最后由桿件單元內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系求出桿件內(nèi)力?？臻g桿系有限元法適用于各種類型、各種平面形狀、不同邊界條件的網(wǎng)架，靜力荷載、地震作用、溫度應(yīng)力等工況均可計(jì)算，也能考慮網(wǎng)架與下部支承結(jié)構(gòu)的共同工作。5.3.2空間桁架位移法1.基本假定網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)為鉸接，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有三個(gè)自由度，忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響；荷載作用在網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)上，桿件只承受軸向力；材料在彈性階段工作，符合虎克定律；網(wǎng)架變形很小，由此產(chǎn)生的影響予以忽略，不考慮其幾何非線形。2.單元?jiǎng)偠染仃?/p>

(1)桿件局部坐標(biāo)系單剛矩陣：空間桿系有限單元：每個(gè)桿6個(gè)自由度對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是對應(yīng)6個(gè)桿端位移1.基本假定對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是對應(yīng)6個(gè)桿端位移對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是(5.3.1)即單元?jiǎng)偠染仃?。和結(jié)構(gòu)力學(xué)的矩陣位移法一致，只是相應(yīng)于剪力的各項(xiàng)均為零對應(yīng)6個(gè)桿端位移對應(yīng)6個(gè)桿端力它們之間的關(guān)系是2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換2.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析課件總剛矩陣具有下列特點(diǎn)：矩陣具有對稱性，計(jì)算時(shí)不必將所有元素列出，只列出上三角或下三角即可。矩陣具有稀疏性。因網(wǎng)架結(jié)構(gòu)每一節(jié)點(diǎn)所連桿件數(shù)量有限，總剛矩陣中除主對角及其附近元素為非零元素外，其余均為零元素。非零元素集中在主對角線兩旁的帶狀區(qū)域內(nèi)，計(jì)算機(jī)存貯時(shí)，按一維變帶寬存放，可有效節(jié)省計(jì)算機(jī)容量，帶寬大小與網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)編號有關(guān)，進(jìn)行網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)編號時(shí)，應(yīng)盡可能使各相關(guān)節(jié)點(diǎn)號差值縮小。4.結(jié)構(gòu)總剛矩陣中邊界條件的處理方法位移為零：劃行劃列法和乘大數(shù)法。.彈性約束：將彈簧剛度K0疊加到總剛矩陣中對應(yīng)的主對角元上。指定位移：主對角元和右端項(xiàng)乘以大數(shù)R總剛矩陣具有下列特點(diǎn)：5.網(wǎng)架的邊界條件及對稱性利用(1)對稱性利用:當(dāng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（包括支座）和外荷載有個(gè)對稱面時(shí)，可利用對稱條件只分析網(wǎng)架的1/2n。計(jì)算時(shí)，對稱面內(nèi)各桿件的截面積應(yīng)取原截面面積的一半，n個(gè)對稱面交線上的中心豎桿，其截面面積應(yīng)取原截面面積的1/2n。對稱面內(nèi)節(jié)點(diǎn)荷載亦應(yīng)按相同原則取值。在對稱荷載作用下，對稱面內(nèi)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的反對稱位移為零，計(jì)算時(shí)應(yīng)在相應(yīng)方向予以約束。與對稱面相交的桿件，分析時(shí)可將該交點(diǎn)作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并在三個(gè)方向予以約束。交叉腹桿或人字形腹桿的交叉點(diǎn)，位于對稱面時(shí)，亦作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并在兩個(gè)水平方向予以約束。在反對稱荷載作用下，對稱面內(nèi)網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)的對稱位移應(yīng)取為零。5.網(wǎng)架的邊界條件及對稱性利用(2)邊界條件

網(wǎng)架支承處的邊界條件既和支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造有關(guān)，也和支承結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)，支座可以是無側(cè)移、單向可側(cè)移和雙向可側(cè)移的鉸接支座，支承結(jié)構(gòu)（柱、梁等）可以是剛性或彈性的。當(dāng)支承結(jié)構(gòu)剛度很大可忽略其變形時(shí)，邊界條件完全取決于支座構(gòu)造：當(dāng)采用無側(cè)移鉸接支座時(shí)，支承節(jié)點(diǎn)在豎向，邊界線切線和法向都無位移。當(dāng)采用單向可側(cè)移支座時(shí)，豎向和邊界切線方向位移為零，而邊界法向?yàn)樽杂?。?dāng)采用雙向可側(cè)移的鉸接支座時(shí)，只有豎向位移為零，兩