建筑結(jié)構(gòu)輔導講義:單層廠房的結(jié)構(gòu)體系14
(二)網(wǎng)架
網(wǎng)架與網(wǎng)殼相比,其最大優(yōu)點是網(wǎng)肋規(guī)格很少(長度只有幾種),節(jié)點規(guī)格也不多 (窄間規(guī)格劃一簡單),施工更為方便。因此它一出現(xiàn),就風行一時,我國自70年代以來已大量應用。網(wǎng)架從總體體型劃分,其外形為平板者,稱平板形網(wǎng)架;外形為折板者,稱折板形網(wǎng)架。網(wǎng)架多采用鋼結(jié)構(gòu),但也有鋼筋混凝土網(wǎng)架的。網(wǎng)架可分為下列兩類(圖10-73和圖10-74),共六種。
1.交叉平面桁架
(1)正方格網(wǎng)架,即雙向正交正放平面桁架,見圖10-73((2),這種網(wǎng)架適用于正方形、近似方形、正多邊形、圓形或橢圓形的建筑。
(2)斜方格或菱形格網(wǎng)架,見圖10-73(b)、(c),這種網(wǎng)架較美觀,適用于建筑平面為較短的矩形,其雙向桁架的正彎矩要比方格者小,比較經(jīng)濟。
(3)三角格網(wǎng)架,即三向平面桁架,見圖10-73(d),為簡化構(gòu)造與計算,一般三向桁架互成60°角交叉,其平面呈三角形格。雖節(jié)點構(gòu)造復雜,有十余根桿交匯,但具有良好的平面適應性,建筑平面靈活多樣。
2.交叉立體桁架
交叉立體桁架與交叉平面桁架不同,屬角錐體系,成為真正的空間桿件體系一空間桁架,見圖10-74。分以下三種:
(1)正四角錐網(wǎng)架
正四角錐網(wǎng)架屬雙向正交正放立體桁架,其受力狀態(tài)完全與雙向正交正放平面桁架是一樣的,故亦適用于正方形、近似正方形、正多邊形、圓形與橢圓形平面,其構(gòu)造簡單, 受力均勻,見圖10-74(a)。
(2)斜四角形網(wǎng)架
斜四角形網(wǎng)架是雙向正斜放立體桁架,其受力狀態(tài)與雙向正交斜放平面桁架類似,能夠適用于多樣建筑平面。斜四角錐網(wǎng)架是較經(jīng)濟的形式,為防止支承網(wǎng)架受力后節(jié)點失穩(wěn) 轉(zhuǎn)動,必須設邊桁架或圈梁,見圖10-74(b)。
(3)三角錐網(wǎng)架
三角錐網(wǎng)架是三向60°交叉立體桁架。上、下弦均呈相同的正三角格,剛度最好,受力均勻、分散,具有良好的平面適應性。見圖10-74(c)。
網(wǎng)架的高度直接影響網(wǎng)架的空間剛度,以及桿件內(nèi)力、腹桿長度、結(jié)構(gòu)空間和圍護結(jié)構(gòu)等各個方面。
網(wǎng)架材料,桿件采用圓形空心截面――鋼管為最好,因其具有良好的物理力學性能、剛度大、抗壓曲、抗扭、抗震均佳以及承載力高;其用材亦最合理,省料、自重輕、經(jīng) 濟;其截面也非常簡單,節(jié)點處理,并易于焊接,因此鋼管是理想的選材。
網(wǎng)架的優(yōu)越性:
1)能夠發(fā)揮出來極高次超靜定空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢;
2)結(jié)構(gòu)自重輕;
3)制作符合標準化、系列化;
4)裝配與架設簡單、迅速、經(jīng)濟;
5)平面適應性強,造型表現(xiàn)力亦強。
網(wǎng)架并非完美無缺,目前有待探索解決的問題有二:
1)網(wǎng)架內(nèi)力變化大,差值大,為了減少構(gòu)件規(guī)格型號,很多桿件不能材盡其用;
2)桿件與節(jié)點制作、裝配精度要高,過高精度要求是與技術(shù)經(jīng)濟指標相矛盾的。
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