鋼結構網架設計入門篇

添加時間:2022-07-02打印本文


網架結構具有自重輕、剛度大、抗震性能優異、便于工廠化生產、安裝便利、能承受地基不均勻沉降等優點;網架結構適應性強,適用于大中小各種跨度的建筑;網架支承靈活,既可以采用四周周邊支承與三邊支承,也可以采用四點或多點支承,還可以采用周邊支承與點支承混合支承。




網架結構在我國廣泛應用,既可以用于體育館、劇院、食堂、餐廳等公共建筑,也可用于工業廠房車間屋蓋等工業建筑。細數網架結構優點一二三,本文基于鋼結構的網架基本形式與選型,給入門初學者提供一些參考和幫助。







網架的選型應該結合建筑的平面形狀、要求、荷載和跨度的大小、支承情況和經濟等因素綜合考慮。通常我們按跨度大小劃分為:60m跨度以上為大跨度;30m至60m為中跨度;30m以下為小跨度。





平面桁架體系




1雙向正交正放網架







結構特點:平面內為幾何可變。為增加其空間剛度并有效地傳遞水平荷載,應沿網架支承周邊的上(下)弦平面內設置附加斜桿。周邊支承接近正方形平面,受力均勻,桿件內力差別不大。隨邊長比加大,單向受力特征明顯,對于點支承網架,支承附近的桿件及主桁架跨中弦桿內力大,其他部位內力小。

適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比小于1.5,各種跨度均可使用。




2雙向正交斜放網架






結構特點:由于網架為等高,故角部短桁架剛度較大,并對與它。垂直的長桁架起一定的彈性支承作用,從而減少了桁架中部的彎矩。剛度較兩向正交正放網架為大。矩形平面時,受力較均勻。網架四角支座處有向上的拉力。

適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比小于1.5,各種跨度均可使用。




3單向折線形網架









結構特點:類似于立體桁架,但不需布置支撐體系。只有沿跨度方向上、下弦桿,呈單向受力狀態。為加強其空間剛度,應在其周邊增設部分上弦桿件。

適用情況:矩形平面,周邊支承,邊長比大于2。




4三向網架







結構特點:基本單元為幾何不變。整個網架的空間剛度大于兩向網架。能均勻地把力傳至支承系統,受力性能較好。桿件數和節點數多,節點構造復雜(最多一個節點匯交13根桿件)。

適用情況:適用于圓形或多邊形平面,周邊有規則網格,適合于大跨度工程。





四角錐體系




1正放四角錐網架









結構特點:空間剛度比其他四角錐網架及兩向網架為大。受力比較均勻。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比小于1.5,大跨度工程。




2正放抽空四角錐網架









結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小,下弦桿內力增大。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。




3棋盤形四角錐網架







結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小,下弦桿內力增大。當周邊布置成滿錐時,剛度較好。這種網架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長,能充分發揮桿件截面的作用,受力合理。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5,中小跨度。




4斜放四角錐網架






結構特點:空間剛度較正放四角錐網架為小。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。




5星形四角錐網架








結構特點:其剛度較差,不如正放四角錐網架。其豎桿受壓,內力等于上弦節點荷載。

適用情況:適用于平面形狀為矩形的周邊支承網架,邊長比小于等于1.5,中小跨度。





三角錐體系




1三角錐網架







結構特點:基本單元為幾何不變體系,整體抗扭和抗彎剛度較好,受力比較均勻。

適用情況:適用于平面形狀為圓形、多邊形的周邊支承網架,邊長比大于1.5,大跨度工程。




2抽空三角錐網架






結構特點:下弦桿內力增大且均勻性稍差,剛度較三角錐網架差。

適用情況:適用于平面形狀為圓形、六邊形的周邊支承網架,邊長比大于1.5。




3蜂窩形三角錐網架





結構特點:這種網架受壓上弦桿短,受拉下弦桿長,能充分發揮桿件截面的作用,受力合理,剛度較三角錐網架差。

適用情況:適用于平面形狀為圓形、六邊形的周邊支承網架,中小跨度。


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