网架节点数量多
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网架制作与安装网架是用于大跨度房屋屋盖的空间结构体系,其自重轻、跨度大、节约材料。
近20年来网架结构得到了快速的发展。
我国首都机场机库所采用的网架达到宽90M,长360M,是目前跨度最大的网架结构之一。
第一节网架结构的形式网架结构的形式很多,按结构的组成形式可分为:双层网架、三层网架、组合网架。
其中,双层网架是指,由上弦、下弦、和弦杆间的腹杆、组成的网架。
三层网架是指,由上弦、中弦、下弦、和弦杆之间的腹杆、所组成的网架。
组合网架是用钢筋混凝土板替代网架的上弦杆,形成由钢筋混凝土板、钢腹杆、钢下弦组成。
双层网架,按照其网格形式可分为三大类:1平面桁架体系网架这类网架由平面桁架相互交叉组成,其上、下弦杆件长度相等,杆件类型少,且,上下弦和腹杆在同一面内。
由两组分别与边界平行的平面桁架互成90o组成。
见图8-1-1。
这种网架适用于接近正方形和跨度较小的建筑屋盖。
(1)两向正交正放网架图8-1-1两向正交正放网架(2)两向正交斜放网架由两组于边界成45o角的平面桁架,互成90o交叉而成。
见图8-1-2。
比正交正放网架空间刚度大,受力均匀用钢量小。
图8-1-2两向正交斜放网架(3) 两向斜交斜放网架这种网架由两组与边界成一斜角的平面桁架斜向相交而成,其构造复杂受力性能也不好因而很少采用。
见图8-1-3。
2 四角锥体系网架这类网架由倒置四角锥,按一定规律组成。
倒置四角锥的底边为上弦杆,锥菱为腹杆,锥顶间的连杆为下弦杆,其上下弦均是矩形。
图8-1-3两向斜交斜放网架(1) 正放四角锥网架将各个倒置的四角锥底边用上弦杆相连并与边界平行或垂直,用上弦杆平行的杆件,将各锥顶连接 形成四角锥网架,这种网架各个弦杆等长,当腹杆与上、下弦平面的夹角成45o 角时,则所有腹杆长度均相等。
此类网架适用于四边支撑,屋面荷载较大时的情况。
见图8-1-4。
图8-1-4正放四角锥网架(2) 斜放四角锥网架将各个倒置四角锥,底面的角与角相连,上弦杆与边界成45o 角,下弦杆正交正放,腹杆与下弦杆在同一垂直面内,就形成斜放四角锥网架。
网架结构设计
1.网架结构类型
正放四角锥网架的节点、杆件数量最少、用钢量最省,屋面排水处理方便。
本工程网架选型合理。
2.网格尺寸:网格尺寸宜取(1/12~1/6L2)=2~4m,本工程取2m,合理。
3.高跨比:1/10~1/18L2=2.4~1.3m,本工程取1.8m,合理
4.荷载取值:按建筑做法及实际工程需要取值,请自校
5.温度作用:考虑±20°的温差作用,合理
6.强度控制(内力):杆件应力比宜控制在0.85以下,请自校
7.长细比(杆件):杆件长细比按压杆和拉杆分别控制长细比,请自
校
8.变形控制(位移):屋面结构控制在1/250内,请自校
9.杆件截面构造要求:相连续的构件截面差别不应超过20%,截面
规格差不宜大于2档。
避免刚度突变。
请自校
节点:
10.螺栓球:球直径按规范公式计算。
请自校
11.螺栓:受力满足承载力要求(由杆件内力控制),另外构造还应根
据相邻杆件及相关封板、锥头、套筒等零部件不相碰的要求核算螺栓直径(核算方法可通过检查可能相碰点至球心的连线与相邻杆件轴线间的夹角之和不大于杆件之间夹角)。
请自校
12.套筒:根据相应杆件的最大轴向承载力按压杆计算,构造上内孔
径可比螺栓直径大1mm。
请自校
13.支座:本工程属于较小跨度的网架结构,采用平板支座,合理。
采用全固接的方式,网架构件需要考虑温度作用产生的受力。
网架的分类及节点组成分析网架的概念网架和网壳总称为空间网格结构。
这种空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构,它可以充分发挥三维空间的优越性,传力路径更见简捷特别适用于大跨度建筑。
由双层或多层平板形网格组成的结构称为网架结构(简称网架),由单层或双层曲面形网格结构称为网壳。
一、网架结构的组成1)第一类是由平面桁架系组成的网架结构两向正交正放网架:这是由两组平面桁架系组成的网架,桁架系在平面上的投影轴线互成90°交角,且与边界平行或垂直,所形成网格可以是矩形的,也可以是正方形的。
两向正交斜放网架:它可由梁向正交正放网架在水平面上旋转45°而得,其交角也是90°,但每片桁架不与建筑物轴线平行,而是成45°的交角,故成为两向正交斜放网架。
三向网架:比两向网架的刚度大,适合在大跨度结构中采用,其平面适用于三角形,梯形及正六边形,在圆形平面中也可采用。
2)第二类是由四角锥体组成的网架由四根上弦组成正方形锥底,锥顶位于正方形的形心下方,由正方形四角节点向锥顶连接四根腹杆即形成一个四角锥体,将各个四角锥体按一定规律连接起来,便成为四角锥体网架。
正放四角锥网架:四角锥底边分别与建筑物的轴线相平行,各个四角锥体的底边相互连接形成网架的上弦杆,连接各个四角锥体的锥顶形成下弦杆并与建筑物的轴线平行。
这种网架的上下弦杆长度相等,并相互错开半个节间。
斜放四角锥网架:这种网架是将各四角锥体的锥底角与角相连,上弦(即锥底边)与建筑物轴线成45°交角,连接锥顶而形成的下弦仍与建筑物轴线平行。
这种网架受压的上弦杆长度小于受拉的下弦杆,因而受力比较合理,每个节点交汇的杆件数量少,因此用钢量较少。
缺点:是屋面板种类较多,屋面排水坡的形成比较困难。
棋盘四角锥网架:将整个斜放四角锥网架水平转动45°角,使网架上弦与建筑物轴线平行,下弦与建筑物轴线成45°交角,即得棋盘四角锥网架。
网架结构节点设计解析网架结构节点是指构成整个网架结构的基本组成部分,它们之间的连接和关系决定了网架的功能和性能。
设计好网架结构节点是一个关键的任务,本文将从设计的目标、关键要素、节点类型和实现方法四个方面对网架结构节点的设计进行解析。
一、设计目标网架结构节点的设计目标是确保整个系统的稳定性、可靠性、可扩展性和性能。
稳定性要求节点之间的通信和数据传输效率高、可靠性高,系统能够长时间运行而不发生故障;可扩展性要求节点能够扩展和缩小,适应不同规模和负载的需求;性能要求节点能够快速响应用户请求,处理大量的数据和并发访问。
二、关键要素1.节点类型:节点可以分为核心节点、边缘节点和终端节点。
核心节点是整个网架的核心部分,负责处理核心任务和协调各个节点的工作;边缘节点是核心节点和终端节点之间的桥梁,负责缓冲和转发数据,减轻核心节点的负载;终端节点是最终的用户访问节点,负责接收用户请求和返回处理结果。
2.节点连接:节点之间的连接可以通过物理连接或逻辑连接来实现。
物理连接是指直接通过网络、硬件等传输媒介进行连接,适用于距离较近、传输速度要求高的情况;逻辑连接是通过软件协议、API等进行连接,适用于跨网络、跨地域的通信。
3.节点功能:节点的功能包括数据处理、存储、计算、通信等,不同节点的功能可以根据具体需求进行配置和分配。
例如,核心节点的存储和计算能力要求较高,边缘节点的通信和转发能力要求较高,终端节点的用户接口和交互能力要求较高。
三、节点类型1.核心节点:核心节点是整个网架的核心部分,负责处理核心任务、协调各个节点的工作和维护整个系统的稳定性和可靠性。
核心节点的设计要考虑高可用性、高性能和高扩展性。
可以采用分布式架构,将不同功能和任务的核心节点分开部署,通过负载均衡和集群技术来分担负载和提高系统性能。
2.边缘节点:边缘节点是核心节点和终端节点之间的桥梁,负责缓冲和转发数据,减轻核心节点的负载,并提高系统的响应速度。
大跨空间结构小论文《网架和网壳结构的异同点分析》姓名:学号:专业:土木工程网架与网壳结构异同点分析摘要:空间结构以轻巧的外形及合理的受力受到了广泛运用,本文对两种主要的空间结构——网架结构与网壳结构作了一些简单的比较,罗列了一些异同点,加深对网架与网壳结构的认识,希望对网架与网壳的研究、分析与设计有所帮助。
关键字:网架网壳异同点为了满足社会生活和居住环境的需要,人们向建筑物提出更高要求,需要足够的跨度来达到更大的覆盖空间的目的,而像网架和网壳这种空间结构就应运而生。
所谓空间结构是指建筑结构的形状具有三维空间形状,在荷载作用下具有三维受力特性、呈立体工作状态的结构。
本文旨在探讨网架和网壳的异同点,但是因为他们的有些特性的界线不是很明显,故只能粗中有细地进行分析。
首先讨论它们的相同或类似的部分。
1、网架和网壳隶属体系相同。
它们同属于刚性空间结构体系,一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构,具有很好刚度的结构体系。
2、具有一些相似的优缺点。
(1)结构组成灵活多样但又有高度的规律性,便于采用,并适用各种建筑方面的要求。
(2)节点连接简单可靠,加工制作机械化程度高,并已全部工厂化。
(3)用料经济,受力合理,能用较少的材料跨越较大的跨度,节约钢材。
(4)分析计算成熟,已采用计算机辅助设计,大大缩短了设计周期。
(6)适应建筑工业化、商品化的要求。
(7)节点用钢量较大,加工制作费用仍较平面桁架为高。
(8)是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂.3、结构形式均多种多样。
网架结构按结构组成分,有双层和三层网架;按支撑条件,可分为周边支撑、点支撑、三边支撑和两边支撑、周边支撑与点支撑相结合的混合支撑等;按网格组成主要分三类:第一类是由平面桁架系组成,有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式;第二类由四角锥体单元组成,有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式;第三类由三角锥体单元组成,有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
管桁架没有球节点,是相贯线形式,也就是你说的管件相互焊接。
网架都有球节点。
分空心的焊接球与实心的螺栓球。
常用网架一般都有球,分螺栓球和焊接球节点。
管桁架一般直接相贯。
1、钢结构工程中相贯线管桁架:就是用钢管连接做成的2、普通桁架就是用型钢连接做成的管桁架百度百科管桁架,是指用圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构。
现今应用领域广泛且经济实用。
如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中都得到了运用。
近年来,随着我国钢铁产量的不断增长,钢结构以其自身的优势,在建筑中所占的比例越来越大,钢管结构也取得较大的突破。
钢管结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。
钢管结构中的管桁架结构以它独特的优势受到人们的青睐。
与网架结构相比,管桁架结构省去下弦纵向杆件和网架的球节点,可满足各种不同建筑形式的要求,尤其是构筑圆拱和任意曲线形状比网架结构更有优势。
其各向稳定性相同,节省材料用量。
钢管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,与网架结构相比具有其独特的优越性和实用性,结构用钢量也较经济。
与传统的开口截面(H型钢和I字钢)钢桁架相比,管桁架结构截面材料绕中和轴较均匀分布,使截面同时具有良好的抗压和抗弯扭承载能力及较大刚度,不用节点板,构造简单,最重要的是管桁结构外形美观,便于造型有一定装饰效果。
管桁架结构整体性能好,扭转刚度大且外表美观,制作、安装、翻身、起吊都比较容易;由冷弯薄壁型钢制作的钢管屋架,具有结构轻、刚度好、节省钢材,并能充分发挥材料强度等优点,尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济。
目前采用这种结构的建筑物基本属于公共建筑。
该结构具有造型美观(可建成平板形、圆拱形、任意曲线形)、制作安装方便、结构稳定性好、屋盖刚度大、经济效果好等特点。
桁架是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架即是指结构中的杆件均为圆管杆件。
桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力,应力在截面上均匀分布,因而容易发挥材料的作用,这些特点使得桁架结构用料经济,结构自重小。
1空间结构的特点:1)空间结构具有合理形体,三维受力特性,内力均匀,结构整体刚度大,抗震性能好。
对集中荷载的分散性较强,能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载。
2)自重轻,经济性好。
3)便于工业化生产4)形式多样化,造型美观。
5)有较大的跨越能力,为建筑功能提供较大的空间。
6)建筑,结构和使用功能的统一。
2大跨度空间结构分类按大跨度空间结构的受力特点可分为刚性,柔性空间结构和杂交结构体系按单元划分分为板壳单元,梁单元,杆单团,索单元和膜单元。
3刚性空间结构体系包括薄壳,空间网络和立体桁架结构。
薄壳结构多为钢筋混凝土整体浇灌而成4空间网格结构一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构。
空间网格结构根据外形分:网架——外形呈平板状,网壳——其外形呈曲面状5立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构。
6柔性空间结构体系是指由柔性构件构成,通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系(包括:悬索结构,膜结构,xx整体结构)。
7杂交空间结构体系:第一类为刚性结构体系之间的组合,第二类为柔性结构体系于刚性结构体系的组合,第三类为柔性体系之间的组合。
8单层网壳由梁单元组成,而双层网壳由杆单元组成9网架结构具有空间三维受力、整体性好、刚度好、施工简单、快捷等优点。
优点:1,应用范围广2,建筑高度小,能更有效的利用建筑空间,获得良好的经济效益。
3,网格结构的刚度大,整体性好,抗震性好。
4,网格尺寸小,可采用小规模的杆件界面,并为采用轻型屋面提供了便利的条件。
5)便于制造定型化,网格可做成少数几种标准尺寸的组合单元,节点和零件,在工厂大量生产。
组合单元若采用螺栓连接,网架可装可拆,也可任意加长或缩短,灵活性更大。
6)由于网架杆件与节点的单一性,一般结构设计所需的施工图纸比较少。
10网架结构形式按结构组成分有双层和三层网架;按支承情况,可分为周边支承、点支承、三边支承和两边支承,周边支承与点支撑相结合的混合支承,按网格组成情况,可分为有两向或三向平面桁架组成的平面桁架体系和由三角锥、四角锥组成的空间桁架体系。
2.10 网架支座节点支座节点应力求构造简单,传力明确,安全可靠,且尽量符合计算假定,以避免网架的实际内力和变形与计算值存在较大的差异而危及结构的安全。
应根据网架的类型,跨度的大小,作用荷载情况,网架杆件截面形状以及加工制造方法和施工安装方法等,选用适当型式的支座节点。
支座节点通常有平板支座、弧形支座、球铰支座和橡胶支座等。
根据受力状态,网架的支座节点一般分为压力支座节点和拉力支座节点两大类。
1.平板压力支座节点平板压力支座节点与平面桁架的支座节点相似。
节点构造简单,加工方便。
由十字型节点板及一块底板组成,用钢量省。
但支座底板下压应力分布不均匀,与计算中铰接的假定相差较大,只适用较小跨度(L 2≤40m)的网架。
底板上的锚栓孔可做成椭圆孔,以利于安装。
2.单面弧形压力支座节点由平板压力支座改进而来。
在支座底板和支承面顶板间设置用铸钢或厚钢板加工成的弧形垫块而成。
支座可产生微量转动和微量移动(线位移),且支座底板下的压力分布也较均匀。
(1) 弧形板中央截面(支承中心处)高度hc :R —支座垂直反力设计值;f —弧形板所用钢材的抗弯强度设计值。
第二章网架结构§2.10 网架的支座节点单面弧形支座节点与计算简图比较接近,适用于周边支承的中、小跨度网架。
支承弧形板的构造与计算要求如下:3,504c Rb h mmlf ≥且不宜小于(2)弧形板圆弧面半径r :(3)弧形板的边端高度h b 通常宜不小于15mm 。
(4)弧形板平面尺寸应满足局部承压强度要求。
lfR r 225≥3.双面弧形压力支座节点又称为摇摆支座,它是在支座板与柱顶板之间,设置一个上下均为圆弧曲面的铸钢件,在铸钢件两侧,都有从支座板和柱顶板伸出的带椭圆孔的厚钢板,采用粗螺栓(直径不宜小于30mm)将三者联结为整体。
支座节点基本上既能自由伸缩又能自由转动,比较符合不动圆柱铰支承的假定。
双面弧形压力支座节点适用于跨度大、支承网架的柱子或墙体的刚度较大,周边支承约束较强,温度应力影响也较显著的大型网架。