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钢网架结构及分类

文章出处:未知作者:新泰安钢结构人气:发表时间:2018-01-31 23:08【

钢网架结构

 

    由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。构成钢网架的基本单元有三角锥,三棱体,正方体,截头四角锥等,由这些基本单元可组合成平面形状的三边形,四边形,六边形,圆形或其他任何形体。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点;可用作体育馆、 影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱钢网架结构距车间等建筑的屋盖。 

 

钢网架结构
 

钢网架分类

 

    可分为双层的板型网架结构、单层和双层的壳型网架结构。板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、网架下弦杆和腹杆,主要承受拉力和压力;单层壳型网架的杆件,除承受拉力和压力外,还承受弯矩及切力。目前中国的网架结构绝大部分采用板型网架结构。

 

主要分三类:第一类是由平面桁架系组成,有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式;第二类由四角锥体单元组成,有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式;第三类由三角锥体单元组成,有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架,其中以钢网架用得较多。

网架顶升
 

   钢网架结构的杆件截面应根据强度和稳定性计算确定。为减小压杆的计算长度增加其稳定性,可采用增设再分杆及支撑杆等措施。用钢材制作的板型网架及双层壳型网架的节点,主要有十字板节点、焊接空心球节点及螺栓球节点三种形式。十字板节点适用于型钢杆件的网架结构,杆件与节点板的连接,采用焊接或高强螺栓连接。空心球节点及螺栓球节点适用于钢管杆件的网架结构。单层壳型网架的节点应能承受弯曲内力,一般情况下,节点的耗钢量占整个钢网架结构用钢量的15~20%。

 

钢网架施工安装

 

 网架结构的施工安装方法分两类:一类是在地面拼装的整体顶升法、整体提升法和整体吊装法;

 另一类是高空就位的散装、分条分块就位组装和高空滑移就位组装等方法。

钢网架内力分析

    钢网架结构是高次超静定结构体系。板型网架分析时,一般假定节点为铰接,将外荷载按静力等效原则 网架作用在节点上,可按空间桁架位移法,即铰接杆系有限元法进行计算。也可采用简化计算法,诸如交叉梁系差分分析法、拟板法等进行内力、位移计算。单层壳型网架的节点一般假定为刚接,应按刚接杆系有限元法进行计算;双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。

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网架空间结构

 

二十世纪以来,在全世界范围内空间结构都得到了很大的发展。空间网架结构是空间网格结构的一种,所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言,它具有三维作用的特性,空间结构也可以看作平面结构的扩展和深化。空间结构问世以来,以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房,无不见到空间结构的踪影。

网架空间结构

网架空间结构经过一个世纪的不断发展,在结构形式方面,除了网架、网壳之外,膜结构、张拉整体体系、开闭屋盖、可折叠结构等都是空间结构的新成员。二十世纪初期,钢铁材料为网架结构的发展提供了条件,其后的铝合金则使得网架的杆件更轻巧。近些年来的复合材料,特别是大量的新型建筑材料被开发出来,对空间结构的发展产生了强烈的影响。材料应用方面由于钢材品种与强度的不断提升,空间结构也越多地采用了型钢、钢管、钢棒、缆索乃至铸钢制品。在很大程度上,空间结构成了“空间钢结构”。随着现代计算机的出现,一些新的理论和分析方法,如有限单元法、非线形分析、动力分析等,在空间结构中得到了广泛应用,以至空间结构的计算和设计更加方便和准确,使得空间结构现在千变万化,种类多样。可以说空间结构已成为当代建筑结构最重要和最活跃的领域之一。