网架结构分类及安装方法 - 结构设计知识 - 广东抗震支架厂家
什么是网架结构?其实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。网架结构已成为现代世界应用较普遍的新型结构之一。我国从20世纪60年代 开始研究和采用,近年来,由于电子计算技术的迅速发展,解决了网架结构高次超静定结构的计算问题,促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面,发展都很快。网架在需要大跨度、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。网架结构的优点是用钢量小、整体性好、制作安装快捷,可用于复杂的平面形式。适用于各种跨度的结构,尤其适用于复杂平面形状。这些空间交汇的杆件又互为支撑,将受力杆件与支撑系统有机结合起来,因而用料经济。
网架结构分类
一、按网架本身的构造可分为:单层网架结构、双层网架结构;、三层网架。其中,单层网架和三层网架分别适用于跨度很小(不大于30m)和跨度特别大(大于100m)的情况,在国内的工程应用极少。
二、按建造材料分为:钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架和组合网架(如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等),其中钢网架在我国得到了广泛的应用,组合网架还可以用作楼板层结构。
三、按支承情况可分为:周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。
四、按组成方式不同,又可将网架分为四大类:
1、交叉桁架体系网架
第一大类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构,称之为交叉桁架体系网架。这是一种最简单的,也是最早得到采用的网架结构形式之一。它是在交叉梁的基础上发展而来和演变而来。这类网架的上、下弦杆等长。腹杆一般可设计为"拉杆体系",即长杆(斜杆)受拉,短杆(竖杆)受压,斜杆与弦杆夹角宜在40度到60度之间。其中,竖杆为各组平面桁架所共用。这类网架常用的有2种形式。其中交叉桁架体系又分为:两向网架和三向网架。
2、三角锥体系网架
第二大类适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。其中分为:三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。
3、四角锥体系网架
第三大类是由四角椎体组成的网架结构,有五种形式,分别是:正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。
4、六角锥体系网架
第四大类是由六角锥体(七面体)组成的网架结构,称为六角锥体系网架。它的基本单位元为6根弦杆,6根弦杆构成的六角锥体(可倒置或正置)。这类网架的一种主要形式即为六角锥网架。
网架结构的优势
1、结构组成灵活多样但又有高度的规律性 便于采用 并可适应各种建筑方面的要求。网架结构的成虽有一二十种之多 但每一种都十分规则 其布置极易掌握 这就大大方便了设计工作者。网架高度内的空间可以用以设置管道等设施。网架结构外露或部分外露 因其几何图形的规则 可以丰富建筑效果。网架结构亦可适应各种支承条件和各种建筑平面形状 能够满足公共建筑和工业厂房的要求 因此乐于为设计工作者所采用。
2、节点连接简便可靠。近年来网架节点及其部件已逐步做到定型化、工厂化和商品化不仅简化了节点连接的制作与安装 而且保证了节点的受力性能 质量可靠。这对进步推动网架结构的应用起了积极作用。
3、分析计算成熟已采用计算机辅助设计。网架结构的杆件一般均为钢杆件 主要受轴心力作用 对于这种杆件的设计在理论十分成熟;对于这种结构体系的分析计算 由于计算结构力学的发展 也已十分可靠因此我国目前已有多种计算网架通用程序和计算机辅助设计软件 并大大缩短了设计周期。
4、加工制作机械化程度高 并已全部工厂化。网架结构的杆件和节点比较单一而且定型化 因此都可在工厂中成批生产 并采用机械加工。这样既保证了加工质量又编短了制作时间 明显优越于其他类型空间结构的加工制作。
5、用料经济 能用较少的材料跨越较大的跨度。网架结构是一种三向受力的结构体空间交汇的杆件互为支撑 将受力杆件与支撑系统有机地结合起来 杆件又主要承受轴力作用 因而用料经济 刚度较大 适宜于跨度较大的情况。
6、适应建筑工业化商品化的要求 目前我国已编制有适用范围较广的焊接空心球节点和嫘栓球节点网架结构的定型设计 并有专业工厂生产。因此 可根据需要直接选购。
网架结构安装方法
1、散装法:这种施工方法多用于采用高强螺链接的建筑,使用起重机吊装到设计空间位置进行拼装。对预埋件的施工要求较高,由于它的构建多,节点多,所以,施工难度也比较大。
2、分条分块安装:此方法适用于中小型的网架结构工程的安装,由于适用于小型的工程,所以,其侯建大部分是在地面焊接完成的,这对工程质量的控制有很大的效果。
3、高空滑移法:这种施工方式适用于建筑平面为多边形的工程和施工现场地形比较复杂的工地。这种方式的特点是可以实现多种施工同时进行,结构安装与地面施工互不干扰。
4、整体吊装法:这种就比较常用了,适用于各种结构的安装,施工方便快速安全,质量有保障,但是对场地的要求比较有限。
5、整体提升法:适用于大跨度的网架结构的重型屋盖的系统周边支撑的安装,通常使用较小的提升设备,由于提升设备能力较大,所以屋面结构要尽可能的多安装,之后再做提升。
6、整体顶升法:这种方法同样适用于跨度较大的网架结构,与整体提升方法相似。