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    钢网架结构工程

    钢网架结构工程

    时间:2018-07-20 17:53:26点击量:0

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    钢网架结构是由很多杆件通过节点,按照一定规律组成的空间杆系结构。钢网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架。通常情况下,平板网架称为网架;曲面网架称为网壳。


    网壳.jpg


    网壳结构是曲面型的网格结构,兼有杆系结构和薄壳结构的特性,受力合理,覆盖跨度大,是一种颇受国内外关注、半个世纪以来发展最快、有着广阔发展前景的空间结构。网壳结构具有优美的建筑造型,无论是建筑平面、外形和形体都能给设计师以充分的创作自由。建筑平面上,可以适应多种形状,如圆形、矩形、多边形、三角形、扇形以及各种不规则的平面;建筑外观方面,可以形成多种曲面,如球面、椭圆面、旋转抛物面屋面,建筑的各种形体可通过曲面的切割和组合得到;结构上,网壳受力合理,可以实现较大的跨度,由于网壳曲面的多样化,结构设计人员可以通过精心的曲面设计使网壳受力均匀;施工上采用较小的构件在工厂预制,实现工业化生产,现场安装简便快速,不需要大型设备,综合技术经济指标好。

    网架、网壳结构为一种空间杆系结构,具有三维受力特点,能承受各方向的作用,并且网架结构一般为高次超静定结构,倘若一杆局部失效,超静定次数仅减少一次,内力可重新调整和分布,整个结构一般并不失效,具有较高的安全储备。 

    网架、网壳结构中的杆件,既为受力杆件,又互为支撑杆件,协同工作,整体性和稳定性好,空间刚度大,能有效承受非对称荷载、集中荷载和动荷载的作用,具有较好的抗震性能。 

    在节点荷载作用下,各杆件主要承受轴向的拉力和压力,能充分发挥材料的强度,节省钢材。 

    平板网架与网壳相比,它是一种无水平推力或拉力的空间结构,支座构造较为简单,一般简支支座即可,便于下部支承结构处理;而网壳结构由于其结构型式,受力更趋于合理,可以实现更美观的建筑外形。 

    网壳结构的主要缺点在于:杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大,给结构设计和施工带来了一定的困难。为减小网壳结构初始缺陷,对于杆件和节点的加工精度要求较高,加工难度大。此外,网壳的矢高很大时,增加了屋面面积和不必要的建筑内部空间,增加建筑材料和能源的消耗。这些问题在大跨度网壳中显得更加突出。 

    由于网架、网壳结构组合有规律,大量杆件和节点的形状、尺寸相同,并且杆件和节点规格少,便于工厂成批生产,产品质量高,现场进行拼装较容易,施工速度快。 

    网架、网壳结构不仅实现了利用较小规格的杆件建造大跨度结构,而且结构占用空间较小,更能有效利用空间,如在网架和多层网壳结构上下弦之间的空间布置各种设备及管道等。网架、网壳结构平面布置灵活,适用于矩形、圆形、椭圆形、多边形、扇形等多种建筑平面,建筑造型新颖、轻巧、壮观,极富表现力,深受建筑师和业主的青睐。 

    由于网架、网壳结构具有以上诸多的特点,我国从1964年以来已建成为数众多的不同类型、不同平面形式的网架结构。目前我国已经成为网架生产大国,其年生产规模、建筑面积已为世界之最。 

    网壳结构在我国的发展和应用历史不长,但发展速度很快,应用范围在不断扩大,在网壳结构选型、计算理论、稳定性分析、节点构造、加工制作和施工安装等方面已做了大量的工作,取得了较多的成果。 

    由于网架、网壳结构能适应不同跨度、不同平面形状、不同支承条件、不同功能需要的建筑物,不仅中小跨度的工业与民用建筑有应用,而且被大量应用于中大跨度的体育馆、展览馆、大会堂、影剧院、车站、飞机库、厂房、仓库等建筑中。 

    网架、网壳多采用钢结构,也有钢筋混凝土结构网架和钢—混凝土组合网架结构(网架上弦采用预制或现浇混凝土平板代替上弦钢杆件),但目前市场上很少应用。


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