小议空间网架结构设计要点

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 小议空间网架结构设计要点 摘要：网架设计是钢结构设计 里面比较普遍的一种结构设计形式，在 实际工程中，主要依靠软件设计的成分 比较大，本文主要探讨空间网架结构的 设计要点。 中国论文网 /2/view-12873508.htm 关键词：空间网架结构；设计要 点；措施 Abstract: network design is steel structure design in common a structure design form, in the actual project, the design of software relies mainly on the composition is bigger, this paper mainly discusses the design points of the space grid structure. -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Keywords: space grid structure; Key points of the design; measures 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 1 空间网架的建筑设计 1.1 网架选型 空间网架结构形式多种多样， 按结构组成分类，有单层网壳、双层和 多层网架；按支承情况分类，有周边支 承网架、多点支承网架及周边和多点结 合支承网架；按网格组成情况分类，有 平面交叉桁架体系、空间桁架体系及表 皮受力体系；按球节点形式分类，有螺 栓球节点网架，焊接球节点网架等等。 其中正放四角锥网架是目前应用最为广 泛的空间网架形式。 空间网架结构之所以应用广、 发展快，除了其受力合理性和经济实用 型外，其多变的造型，能赋予建筑师丰 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 富的想象力和广阔的设计空间。同样， 置身于大型工业厂房中，屋面网架结构 以其规则的网格，富有立体感的正放四 角锥组合，能让人感到赏心悦目。这种 屋面形式与功能的和谐统一，是普通钢 结构屋面无法达到的，因此，空间网架 结构形式越来越受到建筑师的亲睐。 1.2 设计模型的建立 网架选型后，设计者还必须确 定网架的计算单元，网格尺寸和矢高即 网架高跨比、格跨比等基本参数，从而 建立起计算模型。 一般形状较规则的中小型网架， 温度影响不大。因此，网架可以作为一 个计算单元。大型网架或平面形状很不 规则的网架，考虑到温度变化对网架杆 件及支座受力影响较大，安装累积误差 不易调整，因为，应将整体网架划分成 为多个相互独立工作的计算单元。 网架的高跨比、格跨比是确定 网架尺寸的重要参数，它与网架跨度大 小、柱网尺寸、屋面材料、构造要求及 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 建筑功能有关。 1.3 屋面材料 屋面材料的选择直接关系到网 架结构的经济分析。不同的屋面板具有 不同的自重及屋面活载荷，因而影响网 架的用钢量。采暖地区的民用建筑屋面 一般采用隔热保温效果好的复合夹芯板， 工业厂房热车间屋面板一般采用彩色压 型钢板等轻屋面形式。有特殊要求时， 则采用其他的屋面板吗。 1.4 屋面排水 网架结构屋面排水方式与普通 钢屋架屋面一样，可分为内排水和外排 水方式。 内排水方式可以减少屋面汇水 面积及天沟尺寸，同时降低网架上弦支 托的高度，这种排水方式在一些形状不 规则的复杂网架结构中经常采用。 外排水方式构造简单，应用较 广。特别是在大型工业厂房网架设计中， 各种工艺管道较多，地下设备基础复杂， 而且厂房柱上多设有桥式吊车，所有这 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 些都极大地影响了内排水方式中排水管 的行走路线。因此，宜优先采用外排水 方式。 1.5 天窗 对于网架结构屋面而言，天窗 结构有两种形式，一种是普通钢天窗架 形式，另一种是网架形式。前一种形式 的天窗与网架屋面是独立的两部分。天 窗只是作为网架荷载输入到网架屋面的 计算中，此时，虽然网架安装要简单一 些，但结构形式是不协调的，而后一种 天窗形式中，天窗本身就是网架，与屋 面网架练成一个整体结构，在局部形成 了三层网架，这样，对于大型平板网架 来说，网架天窗在局部形成强受力带， 起到了加劲肋的作用。 1.6 荷载和组合 一般来书荷载组合由计算机程 序自动完成，特殊荷载组合可以人工干 预，目前，较为优秀的网架设计软件是 浙江大圩编制的 MSTCAD 空间网架结 构设计软件。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 1.7 支座设计 支座设计时网架结构设计的重 要环节，网架支座应保证传力可靠，构 造简单，一般的网架可以选用平板支座 或弧形板支座，支座处变形大的网架可 以选用球铰支座或橡胶支座。计算时所 选用的支座形式应力求与实际的支座工 作性能相吻合，否则对网架结构极为不 利。 1.8 网架设计与生产使用功能相 统一 一般民用或公共建筑网架设计 应综合考虑建筑使用功能、照明布置、 空调管道、吊顶、悬挂设施及检修通道 等。 2 网架结构计算及分析 在网架计算过程中，主要包括 支座情况的设置，荷载的输入，工况的 组合，以及计算结果的调整。可能会遇 到的问题： 2.1 风荷载的。特别是异形结构 注意对风荷载各种参数的理解，准确输 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 入，反映真实受力，看杆件在不同工况 下内力是否反号。 2.2 支座情况的模拟。需要注意 的是支座构件是悬臂立柱时，需要设置 为弹性支座会更加准确一些，其他支座 只要有圈梁的支座构件，都可以设置为 简支支座。 2.3 工况组合的时候，主要注意 重力荷载有利时候要考虑分项系数为 1.0； 2.4 计算结果的调整。一般有两 种情况：杆件内力不过，主要通过调整 网架厚度及增加杆件截面来调整，杆件 内力过了，但是挠度不过，主要也是通 过增加网架厚度和人为增大重要部位的 杆件来减小挠度。所以建议在初期建模 型的时候，网架网格划分的时候，尽量 想的周全一些，多花一点时间，好的网 格划分会很大程度上减少后续工作。 2.5 出现结构几何可变。主要检 查方法：消除多余杆件及节点、支座对 分法判断，分层显示查找法判断。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 2.6 螺栓设计，球节点设计。注 意螺栓大小应根据杆件轴力来设计，一 般不用最大轴力控制螺栓大小。同时在 球节点设计中，最小螺栓设定时候，一 般软件默认的螺栓一般都偏小，需要认 为调大一点，这样更容易在螺栓球验算 中通过。 3 出图部分 网架结构出图主要是螺栓球球 图计算和加工图施工图的出图。需要注 意以下问题： 3.1 在出加工图前，复核现场的 所有支座位置的准确坐标。即根据现有 的支座坐标调整模型中的支座位置，计 算满足后才能够出具加工图，没有经过 现场复核支座尺寸的所有网架施工图、 球图，都不具有加工的意义（一般作投 标报价用） 。 3.2 在出施工图的时候，有可能 会遇到出图程序死掉的情况，或者不能 够出图等情况，一般只要把模型考到非 安装程序所在盘符下，重新出图就可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 了。 3.3 在计算球图的时候，基准面 的选取。一般上弦层工艺孔朝上，下弦 层一般也朝上，要是需要吊顶则工艺空 朝下。水平网架一般都选水平面为基准 面，弧形网