網架結構

網架結構

多根杆件組成的空間結構
網架結構,是由多根杆件按照一定的網格形式通過節點連結而成的空間結構。具有空間受力小、重量輕、剛度大、抗震性能好等優點;可用作體育館、影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看台雨篷、飛機庫、雙向大柱距車間等建築的屋蓋。缺點是彙交于節點上的杆件數量較多,制作安裝較平面結構複雜。網架結構是高次超靜定結構體系。闆型網架分析時,一般假定節點為鉸接,将外荷載按靜力等效原則作用在節點上,可按空間桁架位移法,即鉸接杆系有限元法進行計算。
    中文名:網架結構 外文名: 别名: 術語分類:建築術語 學科分類:建築學 應用領域:建築工程

分類

網架結構種類甚多,可按不同的标準對其進行分類。

一、按網架本身的構造可分為:單層網架結構、雙層網架結構;、三層網架。其中,單層網架和三層網架分别适用于跨度很小(不大于30m)和跨度特别大(大于100m)的情況,在國内的工程應用極少。

二、按建造材料分為:鋼網架、鋁網架、木網架、塑料網架、鋼筋混凝土網架和組合網架(如鋼網架與鋼筋混凝土闆共同作用的組合網架等),其中鋼網架在我國得到了廣泛的應用,組合網架還可以用作樓闆層結構。

三、按支承情況可分為:周邊支承、四點支承、多點支承、三邊支承、對邊支承以及混合支承形式。

四、按組成方式不同,又可将網架分為四大類:

1、交叉桁架體系網架;

2、三角錐體系網架;

3、四角錐體系網架;

4、六角錐體系網架。

其中第四種分類方法是目前國内較為流行的一種分類方法。

内力分析

網架結構是高次超靜定結構體系。闆型網架分析時,一般假定節點為鉸接,将外荷載按靜力等效原則作用在節點上,可按空間桁架位移法,即鉸接杆系有限元法進行計算。也

可采用簡化計算法,諸如交叉梁系差分分析法、拟闆法等進行内力、位移計算。單層殼型網架的節點一般假定為剛接,應按剛接杆系有限元法進行計算;雙層殼型網架可按鉸接杆系有限元法進行計算。單層和雙層殼型網架也都可采用拟殼法簡化計算。

形式

有11種形式的網架結構在我國得到不同程度的應用,下面從構成和特點兩方面對這11種形式的網架加以介紹。

一、交叉桁架體系網架

第一大類是由兩組或三組平面桁架組成的網架結構,稱之為交叉桁架體系網架。這是一種最簡單的,也是最早得到采用的網架結構形式之一。它是在交叉梁的基礎上發展而來和演變而來。這類網架的上、下弦杆等長。腹杆一般可設計為“拉杆體系”,即長杆(斜杆)受拉,短杆(豎杆)受壓,斜杆與弦杆夾角宜在40度到60度之間。其中,豎杆為各組平面桁架所共用。這類網架常用的有2種形式。

其中交叉桁架體系又分為:兩向網架和三向網架。

二、三角錐體系網架

第二大類适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六邊形、八邊形和圓形等平面形狀的建築。

其中分為:三角錐網架、抽空三角錐網架、蜂窩形三角錐網架。

三、四角錐體系網架

第三大類是由四角椎體組成的網架結構,有五種形式,分别是:正方四角錐網架、正方抽空四角錐網架、斜放四角錐網架、棋盤形四角錐網架和星型形四角錐網架。

四、六角錐體系網架

第四大類是由六角錐體(七面體)組成的網架結構,稱為六角錐體系網架。它的基本單位元為6根弦杆,6根弦杆構成的六角錐體(可倒置或正置)。這類網架的一種主要形式即為六角錐網架。

結構介紹

杆件設計與節點構造

網架結構的杆件截面應根據強度和穩定性計算确定。為減小壓杆的計算長度增加其穩定性,可采用增設再分杆及支撐杆等措施。用鋼材制作的闆型網架及雙層殼型網架的節點,主要有十字闆節點、焊接空心球節點及螺栓球節點三種形式。十字闆節點适用于型鋼杆件的網架結構,杆件與節

點闆的連接,采用焊接或高強螺栓連接。空心球節點及螺栓球節點适用于鋼管杆件的網架結構。單層殼型網架的節點應能承受彎曲内力,一般情況下,節點的耗鋼量占整個鋼網架結構用鋼量的15~20%。

施工安裝

網架結構的施工安裝方法分兩類:一類是在地面拼裝的整體頂升法、整體提升法和整體吊裝法;另一類是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法。

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