网架结构的特点及分析

随着社会经济的飞速开展和我国科学技术的不断进步，为满足现代社会生活和寓居环境的需求，人们需求更大的掩盖空间，如大型会场、体育馆、飞机库、展览馆和候车室等。这些建筑物的跨度要求越来越大，几十米甚至更大，满足这种大跨度要求的屋盖体系只能是网架结构，因而网架结构成为一种备受重视的结构办法，大跨度网架结构在建筑工程中的运用日益广泛。网架结构归于屡次超静定结构，其空间受力功用、整体性和稳定性分析困难较大。本文主要从网架结构的特征、办法以及网架结构规划分析三个方面进行了讨论，希望与同行共同商讨学习。

　　

　　一、网架结构的特征

　　

　　网架结构最大的优势体现在大中跨度的屋盖结构，这时选用网架比选用门式刚架及钢屋架更经济合理。

　　网架结构

　　网架结构最大的特征是由于杆件之间相互支撑效果，刚度大，整体陛好，抗震能力强，而且可以承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响；即便在单个杆件受到损伤的情况下，也能主动调度杆件内力，坚持结构的安全。

　　

　　网架结构的适应性大，既适用于中小跨度的建筑，也适用于大跨度的房子，而且从建筑平面办法来说，网架结构也可以适应于各种平面办法的建筑：如矩形，圆形，扇形及各种多边形的平面建筑办法。

　　

　　网架结构选材便当，一般多选用Q235钢或16Mn钢，杆件截面办法多选用钢管或型钢（型钢以角钢为主），而且可以用小规范的杆件截面缔造大跨度的建筑。别的，网架结构由于它的杆件规范齐截，适合工厂化出产，为加速工程进度供应了有利条件和保证。

　　

　　网架结构可用通用的核算程序进行分析，制图简练，加上网架本身所具有的特征和优越性，给网架结构的开展供应了有利的条件。

　　

　　二、网架结构的办法

　　

　　常用的网架结构办法有：

　　

　　1、由平面析架系组成的两向正交正放网架、两向正交斜放网架镢向斜交斜放网架）三向网架；

　　

　　2、由四角锥体组成的正放四角锥网架、正放抽暇四角锥网架、斜放四角锥网架、星型四角锥网架、棋盘形四角锥网架；

　　

　　3、由三角锥体组成的三角锥网架、抽暇三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。各种办法的网架结构的组成办法、几何特征、刚度特征、受力特征及施工特征。

　　

　　网架的网格单元分为三大类：

　　

　　1）穿插桁架体系：常见有两向正交正放、两向正交斜放、两向斜交斜放、三向、单向折线形。

　　

　　2）四角锥体系：常见有正放四角锥、正放抽暇四角锥、棋盘形四角锥、斜放四角锥、星形四角锥。

　　

　　3）三角锥体系：常见有三角锥、抽暇三角锥、蜂窝形三角锥。网架的支承情况一般有周边支承、点支承、三边或两边支承等办法。

　　

　　网架的选型主要依据工程平面形状、标准、屋面荷载及结构以及材料供应情况等综合分析确认。表1给出了各种支撑情况及平面形状下适合的网架类型。

　　

　　三、网架结构规划分析

　　

　　1、网格标准及网架高度的确认

　　

　　衡量一个网架几何标准的好坏，其主要目标：一是网架的内力是否均匀，二是网架的用钢量在同样跨度及荷载下是否最省。一般网架规划时，建筑方案已定，这样，直接影响网架规划好坏的要素，主要是网格标准的大小和网架高度两个目标。

　　

　　网架高度直接影响杆件内力大小，特别是上、下弦杆。当网架高度变大时，上下弦杆内力明显减小，部分腹杆内力也有所减少。网架高度与网架的跨度、荷载大小、节点办法、平面形状、支承情况及起拱等要素有关。

　　

　　2、网架结构结构

　　

　　长春网架结构的结构包含屋面排水斜度，多点支承网架的柱帽规划，再分式腹杆规划，网架的起拱度等。网架结构跨度大，屋面排水斜度应予以注重。一般有在上弦节点上加小立柱找坡、网架变高度找坡及整个网架起坡三种起坡办法。多点支承网架一般受力最大的是柱帽部分，规划施工时，应留意柱帽的处理。

　　

　　3、网架结构核算办法

　　

　　（1）核算中对称性的运用

　　

　　空间网架结构为高次超静定体系，但其节点位移和杆件内力都是由最终的荷载状态控制。假如结构体系及所承受的荷载都是对称的，为减少核算作业量，可以取整个网架的1/2n（n为对称面数量 行分析。此刻，对称面上全部被堵截的杆件，应进行鸿沟处理。

　　

　　（2）网架节点结构

　　

　　节点结构的好坏将直接影响网架的作业功用、设备质量及工程造价等。目前我国最常用的是钢板节点和球节点，球节点又分为焊接空心球节点和螺栓球节点。

　　网架结构

　　a.钢板节点

　　

　　钢板节点的特征是受力凌乱，零件多，焊缝多，费钢材。尤其是弦杆的内力较大时，因不能另加盖板联接，只能靠节点板传力。这就增加了节点板内力分布的凌乱性。在焊接钢板节点中，当角焊缝强度不足时，可选用槽焊与角焊缝为主的联接规划节点时应保证各汇交杆件的重心线交与一点，一起也应保证杆件联接焊缝的中心与杆件截面中心重合，防止发作偏疼力。节点板厚度的挑选与平面析架相同，一般依据相交杆的最大内力确认，应比联接杆件厚度～II2mm，且不小于6ram。

　　

　　b.焊接空心球节点

　　

　　它适用于选用钢管杆件的各种网架。其优点是：球体无方向性，可和任意方向的杆件相连，把钢管垂直于本身轴线堵截，与空心球节点对接相连就自然对中，不发作偏疼，节点受力清晰。焊接空心球节点分加肋和不加肋两种。近年来这种节点已逐渐被螺栓球节点所代替。

　　

　　c.螺栓球节点

　　

　　螺栓球节点由于杆件端部缩小，使节点也缩小了，重量轻，形状轻盈漂亮。每个节点最多可连十八根杆件。节点处的焊接作业量大大减少，设备极为便当，可以拆开，甚至部需求脚手架就可以在高空逐杆组装。可用于各类网架，尤以用于四角锥和三角锥组成的网架为好，用钢量约占网架用钢量的1/10，比焊接球节点省钢50%。可是这种节点的缺点使球体加工凌乱，价格高，一起钢管端部开孔（放人螺栓用），不利于防锈，要表里镀锌，而且螺栓球节点归于铰接。

　　

　　大跨度网架结构的组成办法，对各种网架办法进行了比较，分析了大跨度网架结构的特征、核算办法及节点结构等内容。网架节点结构的好坏将直接影响网架的作功用、设备质量及工程造价。在进行网架规划时，应在满足作业可靠，结构简略，加工核设备便当，且节省钢材的条件下挑选适宜的节点。吉林网架工程公司，众成建筑有限公司