文档介绍：空间网架结构
1、网架的特点和形式
网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元(重复)组成的。常应用在屋盖结构。通常将平板型的空间网格结构称为网架,将曲面型的空间网格结构简称为网壳。
网架一般是双层的(以保证必要的刚度),在某些情况下也可做成三层,而网壳有单层和双层两种。平板网架无论在设计、计算、构造还是施工制作等方面均较简便,因此是近乎“全能”的适用大、中、小跨度屋盖体系的一种良好的形式。
(1)网架特点
①网架结构是高次超静定空间结构。空间刚度大、整体性好、抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降带来的不利影响。
②网架结构的自重轻,用钢量省;
③既适用于中小跨度,也适用于大跨度的房屋;
④同时也适用于各种平面形式的建筑,如:矩形、圆形、扇形及多边形。
⑤网架结构取材方便,一般采用Q235钢或Q345钢,杆件截面形式有钢管和角钢两类,以钢管采用较多,并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑(因为网架结构能充分发挥材料的强度,节省钢材)。
⑥网架结构其杆件规格统一,适宜工厂化生产,为提高工程进度提供了有利的条件和保证。
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的平板空间结构。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点;网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、
影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂。
(2)网架的形式
①网架按弦杆层的形式:按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。
②双层网架的形式
:包括两向正交正放网架、两向正交斜放、斜交斜放网架和三向网架。
特点:由平面桁架相互交叉所组成,其上、下弦杆长度相等,杆件类型少,且上、下弦杆和腹杆在同一平面内。一般应使斜腹杆受拉,竖杆受压。斜腹杆与弦杆间的夹角宜在40°~60°之间。
两向正交正放网架:由两组分别与边界平行的平面桁架互成90°交叉组成。同一方向的各平面桁架长度一致。网架本身属几何不变体系。适用于建筑平面为正方形或接近正方形且跨度较小的情况。两个方向的杆件内力差别不大,受力较均匀。
两向正交正放网
*两向正交斜放网架: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。比正交正放网架空间刚度大,受力均匀,用钢省。适用于建筑平面为矩形的情况。
*三向网架
特点:几何不变体系,网架空间刚度大,受力性能好,内力分布也较均匀。杆件数量多,节点构造比较复杂。三向网架适用于大跨度且建筑平面为三角形、六边形、多边形和圆形的情况。
两向正交正放网架两向正交斜放网架
四角锥体系网架包括:正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架和星形四角锥网架。
正放四角锥网架:杆件受力较均匀,空间刚度比其它类型的四角锥网架及两向网架好。适用于建筑平面接近正方形的周边支承及点支承情况。
正放抽空四角锥网架除周边网格锥体不动外,跳格地抽掉一些四角锥单元中的腹杆和下弦杆,使下弦网格尺寸扩大一倍。适用于中、小跨度或屋面荷载较轻的周边支承、点支承以及周边支承与点支承结合的网架。
棋盘形四角锥网架: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。上弦杆比下弦杆短,受力合理。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。适用于中、小跨度周边支承方形或接近方形平面的网架。
棋盘形四角锥网架斜放四角锥网架
斜放四角锥网架:上弦杆比下弦杆短,受力合理。杆件数量少,屋面板类型多,屋面组织排水较困难。适用于中、小跨度周边支承,或周边支承与点支承相结合的矩形平面情况。
星形四角锥网架
星形四角锥网架三角锥网架
c. 三角锥体系网架
包括:三角锥网架、抽空三角锥网架和蜂窝形三角锥网架。
三角锥网架:上、下弦平面均为三角形网格。杆件受力均匀,本身为几何不变体,整体抗扭、抗弯刚度好。适用于大中跨度及重屋盖建筑物,当建筑平面为三角形、六边形和圆形时最为适宜。