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大跨度网架结构施工技术与应用
发布时间:2016-09-10 16:03:25                  点击次数:1646

一、 空间结构近年来迅速发展的原因

近几十年来,随着生产的不断发展和人民社会活动的要求的提高,需要建设大跨度的工业厂房、展览馆、体育场馆、大会堂工程等建筑物和构筑物,以满足生产和人民生活日益增长的需求。

随着建筑结构跨度的增大,传统的平面结构,如梁、桁架、钢架等大跨度屋盖和承重构件已有许多的问题存在。客观上要求须用空间网架结构来代替平面结构,使之增加稳定性。

空间结构是一种高次超静定结构,分析过程十分繁琐,手工计算几乎是不可能的,用近似的方法分析,除工作量非常大之外,往往需要加大弥补近似计算带来的偏差,因此造成材料的浪费和损失。电子计算机技术的发展与完善为空间结构的计算提供了可能性,而且计算速度快、精度高。同时还能进行多种结构方案的比较和优化设计,为空间结构的发展创造了有利的条件和良好的工作环境。

网架结构所以能迅速发展,除上述原因外,还有网架的空间很好的解决,如空心球节点和螺栓球节点等,这些节点都具有可靠、施工方便等优点。高强钢材的生产和广泛应用也为空间结构的发展创造了有利条件。

二、 空间结构的分类

空间结构大体可分为薄壳结构、悬索结构和网架结构三大类。

薄壳结构一般泛指采用钢筋混凝土材料建造的薄壁壳体,它具有传递力比较直接的特点,有较好的受力性能。

悬索结构是以钢索为受拉的主要承重构件,由于钢索都是采用高强度的钢材制成,其受力性能合理,材料强度可以充分发挥。

网架结构是由许多杆件组成的空间结构,它又可分为平板型网架和网壳型两大类。其中平板型网架在我国发展很快,应用也比较广泛。

三、 平板网架的优点

平板网架结构(简称网架)所以能广泛的应用,为广大设计和施工及建设单位所青睐,主要是因为它具有较为突出的优点。现将其主要优点分析如下: 1、 网架结构空间受力,每根杆件都参加工作,故可以节省钢材。如网架形式,

杆件截面和节点构造选择合理,网架的用钢量可达到等跨度的钢筋混凝土结构的用钢量,既减轻了自重,又节约了大量的木材、水泥和施工的人工费用等。

2、 网架结构的建筑高度小,网架的厚度一般为1/15~1/20L,而较普通桁架节省空间。

3、 对抗震有利,由于网架结构自重轻、延性好,所以能吸收大量的地震能量。网架结构的空间体系,各方面的刚度等同,整体性好,能抵抗不同方向的地震力。

4、 对承受集中荷载、非对称荷载、局部超载等都有利,并能较好地承受在网架吊装时产生的提升差和地基不均匀沉降引起的附加内应力。

5、 网架的杆件和节点的形状尺寸大都相同,因而可做成标准构件在工厂生产。这样制作加工方便,还可以效率,而且可降低材料消耗,改进节点构造,确保产品质量,并能减少大量现场工作量,提高网架的工程质量。

6、 由于网架结构的网格尺寸较小,便于采用轻型屋面。

7、 网架结构便于在顶棚上铺设管道、安装灯光设备及悬挂吊车等设备。

8、 建筑布置灵活,其外露杆件组成的集合图案美观大方,深受广大建筑师的欢迎。

9、 设计工作简便,计算及绘图工作量都可大量减少。



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