网架工程之网架设计概述及选择

发布时间：2019-5-15 17:55:09      点击次数：1312

  网架结构在工程上的使用，皆因其能够到大跨、耗钢量低、承载能力高，能根据建筑设汁的要求实现不同的造型等特点。

  网架结构在我国的工程中已经使用了几十年，其设计水平和施工于段已相当成熟。在空间网格结构的设计与施工中，应贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济台理、确保质量。

  设计空间网格结构时，应从工程实际情况出发，合理选用结构方案、网格布置与构造措施，并综合考虑加工制作与现场施工安装方法，以取得良好的技术经济效果。

  单层网壳结构不宜设置悬挂吊车。网架和双层网壳结构直接承受工作级别为A3及以上的悬挂吊车荷载，当应力变化的循环次数等于或大于105次时，应进行疲劳计算，其容许应力幅度及构造应经过专门的试验确定。

  按规程进行空间网格结构设计与施工时，除应符合规程有关规定外，尚应符合因家现行有关强制性标准的规定。

  1、网架基本设计规定

  1）平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比(长边/短边)不大于15时，宜选正放四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正斜放网架、两向止交正放网架。当其边长比大于1.5时，宜选用两向正交正放网架、正放四角锥网架或抽空四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折线形网架。

  2）平面形状为矩形，三边支承一边开口的网架可按1条进行选型，开口边必须具有足够的刚度，可采用增加网架高度、增加网架层数或形成完整的边桁架等办法。

  3）平面形状为矩形，多点支承网架，可根据具体情况选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架

  4）平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边支承的网架，可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角锥网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架。

  5）网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、柱网尺寸、网格形式、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确定，网架的高比可取1/10-1/18。网架在短向跨度的网格数不宜小于5。确定网格尺寸时宜使相邻杆件间的夹角不小于30度。

  6)网架可采用上弦或下弦支承方式，如当采用下弦支承时，应在支座边形成竖直或倾斜的边桁架。多点支承的网架宜设柱帽。住帽宜设置于下弦平面之下(图1a)，也可置于上弦平面之上(图1b)

  7）对跨度不大于40m多层建筑的楼层及跨度不大于60m的屋盖，可采用以钢筋混凝土板代替上弦的组合网架结构。组合网架宜选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架、斜放四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。

  8）网架屋面排水找坡可采用下外方式

  A、上弦节点上加小立柱找坡(当小立柱较高时，必须注意小立柱自身的稳定性);

  B、网架变高度;

  C、网架结构起坡

  2、网壳结构设计的基本规定

  1)球面网壳的矢跨比不宜小于1/7

  双层球面网壳的厚度可取跨度(平面直径)的1/30~1/60

  单层球面网壳的跨度(平面直径)不宜大于80m

  2)四边支承或沿纵向边缘支承的圆柱面网壳矢高可取跨度B的1/2~15。两端支承的圆柱面网壳，其波宽B与跨度L之比宜小于1.0.完体的矢高可取波宽的1/3~16

  双层圆柱面网壳的厚度可取宽度的1/20-1/50

  两端支承的单层圆柱面网壳，其跨度L不宜大于40m。沿纵向边缘支承的单层圆柱面网壳，其跨度B不宜大于30m。

  3）双曲抛物面网壳底对角线长度之比不宜大于2;单块双曲抛物面壳体的矢高可取跨度1/2~14(跨度为对角支承点之间的距离)，四块组合双拋物面壳体每个方向的矢高可取相应跨度的14~1/8

  双层双曲地物面网壳的厚度可取短向跨度的1/20~1/50

  单层双曲抛物面网壳的跨度不宜大于60m。

  4)椭圆抛物面网壳底边边长比不宜大于1.5，壳体每个方向的矢高可取短向跨度的1/6~1/9

  层椭网抛物血壳的厚度可取短向跨度的1/20~1/50。

  单层椭圆拋物面网壳的跨度不宜大于50 m。

  5)网壳的支承构造除保证可靠传递竖向反力外，尚应满足不同网壳结构形式必需的边缘约束条件。

  球面网壳的支承点应保证抵抗水平位移的约束条件

  圆柱面网壳可采用以下支承方式:两端支承、沿两纵边支承、沿四边支承。端部支承应具有足够的平面内刚度。沿两纵边支承的支承点应保证抵抗侧向水平位移的约束条件。

  双曲抛物面网壳应通过边緣构件将荷载传递给支座或下部结构。边緣构件应具有足够刚度，并作为网壳整体的组成部分共同计算。

  椭圆抛物面网壳及四块组合双曲抛物面网壳应通过边缘构件沿周边支重。边缘构件应具有足够刚度。

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