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钢结构网架是指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

发布时间:2019-12-6  新闻类别:行业动态点击次数:63

钢结构网架是指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。构成钢网架的基本单元有三角锥,三棱体,正方体,截头四角锥等,由这些基本单元可组合成平面形状的三边形,四边形,六边形,圆形或其他任何形体。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点;可用作体育馆、 影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱钢网架结构距车间等建筑的屋盖。

钢结构网架是一种多次超稳定空间结构,正是由于结构的多次超稳特征和相对其它结构它所特有的造型灵活程度。结构内力计算通常采用矩阵位移法。矩阵介次要根据工程情况而定,简单的工程其矩阵介次也要达上万次。复杂一些的工程其矩阵介次难以数计。即使用计算机采用高斯迭代法,计算一次也要数小时。因为结构内力计算工作量大,施工图设计难度高,在计算机辅助设计程度未完成之前,大大限制了网架结构的推广使用。

钢结构网架在今天诸多的大型场馆中得以施用,从建筑学的角度讲,这是建筑结构和建筑材料上的一场革命。从建筑物体的艺术观感上讲,网架结构的多样性造型变化,为人民群众的生产、生活空间,增添了艺术感。空间网架结构,具有施工材料轻、安装便利等优点。同时,由于建筑材料是组合受力,它还有抗震性能好的特异功效。

钢结构网架是现代建筑科学百花园中的一支奇花。近十多年来,它在我国得以大面积的应用和推广,放眼望去,这道亮丽的城市风景线,正向着更加辽阔的地域伸延。

1

钢结构网架的特点

网架是由许多杆架组成的网状结构,是高次超静定的空间结构。网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。

平板网架采用较多,其优点是:空间受力体系,杆件主要承受轴向力,受力合理,节约材料整体性能好,刚度大,抗震性能好。杆件类型较少,适于工业化生产。

平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。角锥体系受力更为合理,刚度更大。

网架的高度与短跨之比一般为1/15左右。网架杆件一般采用钢管,节点一般采用球节点。

2

钢结构网架吊装

钢结构网架根据其结构型式和施工条件的不同,可选用高空拼装法,整体安装法或高空滑移法进行安装。

2.1

高空拼装法

  钢网架用高空拼装法进行安装,是先在设计位置处搭设拼装支架,然后用起重机把网架构件分件(或分块)上吊至空中的设计位置,在支架上进行拼装。此法有时不需大型起重设备,但拼装支架用量大,高空作业多。因此,对高强度螺栓连接的、用型钢制作的钢网架或螺栓球节点的钢管网架较适宜,目前仍有一些钢网架用此法施工。



2.2

整体安装法

  整体安装法就是先将网架在地面上拼装成整体,然后用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。这种施工方法不需高大的拼装支架,高空作业少,易保证焊接质量,但需要的起重量大的起重设备,技术较复杂。因此,此法对球节点的钢网架(尤其是三向网架等杆件较多的网架)较适宜。根据所用设备的不同,整体安装法又分为多机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法及千斤顶顶升法等。



2.2.1  多机抬吊法

此法是用于高度和重量都不大的中、小型网架结构。安装前先在地面上对网架进行错位拼装作业(即拼装位置与安装轴线错开一定距离,以避开柱子的位置)。然后用多台起重机(多为履带式起重机或汽车式起重机)将拼装好的网架整体提升到柱顶以上,在空中移位后落下就位固定。

  为防止网架整体提升时与柱子相碰,错开的距离取决于网架提升过程中网架与柱子或柱子牛腿之间的净距,一般不得小于10~l125px,同时要考虑网架拼装的方便和空中移位时起重机工作的方便。需要时可与设计单位协商,将网架的部分边缘杆件留待网架提升后再焊接,或变更部分影响网架提升的柱子牛腿。

  钢网架在金属结构厂加工之后,将单件拼成小单元的平面桁架或立体桁架运到工地,工地拼装即在拼装位置将小单元桁架拼成整个网架。网架拼装的关键,是控制好网架框架轴线支座的尺寸(要预放焊接收缩量)和起拱要求。

  网架焊接主要是球体与钢管的焊接。一般采用等强度对接焊,为安全起见,在对焊处增焊6~8mm的贴角焊缝。管壁厚度大于4mm的焊件,接口宜作成坡口。为使对接焊缝均匀和钢管长度稍可调整,可加用套管。拼装时先装上、下弦杆,后装斜腹杆,待两榀桁架间的钢管全部放入并矫正后,再逐根焊接钢管。


 
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