《网架结构简介》课件

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平面穿插桁架体系空间桁架体系

四角锥体系三角锥体系正方四角锥网架斜放四角锥网架星形四角锥网架棋盘四角锥网架抽空三角锥网架蜂窝型三角锥网架普通三角锥网架两向正交正放网架两向正交斜放网架两向斜交斜放网架三向网架网架按照网格组成划分平面穿插桁架体系四角锥体系正方四角锥网架抽13平面穿插桁架体系由平面桁架相互穿插所组成，其上、下弦杆长度相等，杆件类型少，且上、下弦杆和腹杆在同一平面内。一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压。斜腹杆与弦杆间的夹角宜在40°～60°之间。1.平面穿插桁架体系平面穿插桁架体系由平面桁架相互穿插所组成，其上、下弦杆长度相14

适用于建筑平面为正方形或接近正方形且跨度较小的情况网架弦杆垂直及平行于边界。两向正交正放网架由两组分别与边界平行的平面桁架互成90°穿插组成。同一方向的各平面桁架长度一致。两个方向的杆件内力差异不大，受力较均匀。适用于建筑平面为正方形或接近正方形且跨度较小的情况网15

短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利。角部产生拔力，常取无角部形式。比正交正放网架空间刚度大，受力均匀，用钢省两向正交斜放网架由两组相互穿插成90度的平面桁架组成，但每片桁架与建筑平面边线的交角为45度。可理解为两向正交正放网架在建筑平面上放置时转动45度。适用于建筑平面为矩形的情况。短桁架对长桁架有嵌固作用，受力有利。角部产生拔力，常16

两向斜交斜放网架适用于两个方向网格尺寸不同的情形受力性能欠佳，节点构造较复杂。由两个方向桁架相交◎角穿插而成，形成棱形网格。适用于两个方向网格尺寸不同，而要求弦杆长度相等。两向斜交斜放网架适用于两个方向网格尺寸不同的情形受力17

三向网架适合大跨度，比两向网架刚度大。三个方向的平面桁架相互交角60；常用于正三角形，正六三角形平面；在某些平面形状会出现不规那么杆件。三向网架适合大跨度，比两向网架刚度大。三个方向的平面18空间桁架体系主要由三角桁架体系、四角桁架体系和其它桁架体系2.空间桁架体系空间桁架体系主要由三角桁架体系、四角桁架体系和其它桁架体系19蜂窝四角锥斜放四角锥三角锥网架斜放四角锥蜂窝四角锥斜放四角锥三角锥网架斜放四角锥20三、网架设计简介网架的构造形式很多，如何结合具体条件选择适当的网架形式，对网架构造的技术经济指标、制作安装质量以及施工进度均具有影响。影响网架选型的因素也是多方面的，如工程平面形状和尺寸、网架的支撑方式、荷载大小、材料与建筑构造要求、制作安装方法以及材料供给等。下表列出了各类网架较为适宜的引用范围，可以参照使用。网架设计主要包括网架的选型，网架的几何尺寸，网架的屋面，网架杆件，网架重量等方面的内容，下面分别阐述。1.网架的选型三、网架设计简介网架的构造形式很多，如何结合具体条件选21《网架结构简介》课件22上弦杆网架高度下弦杆腹杆节点网格尺寸上弦杆网架高度下弦杆腹杆节点网格尺寸232.网架几何尺寸网架的几何尺寸包括网格尺寸和网架高度。可以根据跨度的大小、柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确定。

网格尺寸与跨度有关，在很大程度上还取决于屋面板的选用。网格尺寸还与网架高度有关。网格尺寸也应考虑通风管道等设备的设置问题。在一般情况下，可以参照下表采用。2.网架几何尺寸网架的几何尺寸包括网格尺寸和网架高度。24网架高度通常根据建筑要求、相对挠度和经济要求确定。当跨度较小时，其高度由建筑要求和管道设备决定；当跨度较大时，高度根据相对挠度来确定；其次，网架高跨比增大时，弦杆用钢梁减小，而腹杆用钢量增加；反之相反。因此在一样荷载下，以网架用钢量最省为目标确定最经济高跨比。一般按照上表采用。网架的节点构造形式很多，国内常用的有焊接空心球节点和螺栓球节点。腹杆的布置应尽可能做到拉杆多压杆少，而且长杆受拉短杆受压，使杆件受力合理。网架高度通常根据建筑要求、相对挠度和经济要求253.网架屋面网架设计中屋面材料的选用直接影响用钢量及承重构造。因此在屋盖设计中尽量采用轻质高强新型的屋面材料，如：镀锌压型钢板；粘帖有泡沫聚合材料或涂有聚合材料薄膜的多功能压型钢板和木塑板等。目前国内常用的屋面构造可分为有檩体系和无檩体系两种。屋面找坡通常采用网架直接起坡和在上弦节点上加立柱起坡。

3.网架屋面网架设计中屋面材料的选用直接影响用钢量及承26彩钢屋面板屋面排水沟彩钢板底部镀锌铁丝网+铝箔+岩棉保温屋面板侧面封板彩钢屋面板屋面排水沟彩钢板底部镀锌铁丝网屋面板侧面封板27通常在钢檩条〔槽钢、角钢、Z型钢、桁架式檩条〕上铺设木塑板〔或加筋石棉瓦〕，再铺防水层。这种做法的自重大约在100-130kg/m2有檩体系通常在钢檩条〔槽钢有檩体系28另外一种做法是在钢檩条上直接铺设波形瓦。这种屋面最轻，其自重可小于100kg/m2。另外一种做法是在29通常是将屋面直接放在网架上弦网格节点上，屋面板必须与网架的上弦节点焊接牢靠，再在屋面板上铺设保温层和防水。这种做法的自重一般在150kg/m2左。面板通常为钢丝网水泥板、预应力钢筋混凝土屋面板。见图2-34所示无檩体系通常是将屋面直接放在网架无檩体系304.网架杆件目前国内的网架杆件主要是采用3号钢和16锰钢的钢材。杆件的截面形式主要有角钢和圆钢管两种〔国外也有用冷弯薄壁型钢〕。杆件设计时主要考虑杆件长度、容许长细比及挠度等因素。

4.网架杆件目前国内的网架杆件主要是采用3号钢和16锰315.网架节点在网架中，节点起着连接汇交杆件、传递杆件内力的作用。网架的节点型式很多，分类如下：

按照节点连接方式可以分为焊接节点和螺栓连接节点两类按照节点的构造型式可以分为焊接钢板节点、焊

接空心球节点、焊接短钢管节点、螺栓球节点等。5.网架节点在网架中，节点起着连接汇交杆件、传递杆件按32节点连接件焊接空心球螺栓球空心球螺栓连接焊接钢板节点节点连接件焊接空心球螺栓球空心球螺栓连接焊接钢板节点336.网架设计验算由于网架构造不同，固验算方法复杂多变，现阶段一般通过电算程序辅助设计。常用电算程序为空间网架构造分析设计程序SFCAD2004。6.网架设计验算由于网架构造不同，固验算方法复杂多变，现阶段34四、网架制作网架制作的方法与钢桁架根本一样。但是由于是空间构造，所以它的精度要求也比一般的平面桁架严格。一般地，制作由专业化单位完成。国内目前常用的几种节点与杆件的制作方法简介如下：1.节点制作焊接钢板节点根据图纸放样，剪板机下料，适当的方法焊接；焊接空心球节点采用冷压或热压两种方法制作半球，再对半球切边、破口、焊接；螺栓球节点加工精度要求高，固一般在专业化工厂内进展；四、网架制作网架制作的方法与钢桁架根本一样。但是由于是352.杆件制作网架杆件根据设计图纸所示长度及材质要求制作。由于建筑构造各异，各地区所受荷载不同，固杆件设计除端部过渡锥体、螺栓采用固定标准外，其长度、规格〔钢管直径与厚度〕均没有统一的标准，但随着网架构造的广泛应用，在行业设计中一般采用较为常见规格的无缝钢管，如〔直径mm*厚度mm〕：Φ159*10.0、Φ219*10.0等。杆件制作流程如下：2.杆件制作网架杆件根据设计图纸所示长度及材质要求制作361.铣两侧端面2.螺孔加工1.钢管下料钢管下料采用HID-900MTS数控管子相贯线切割机进行下料，2.锥头坯料锻造锥头采用圆钢下料，料块加热后模锻制成，锻后要求正火处理，表面去除氧化皮。3.锥头机加工锥头锻造成型后采用铣床加工锥头与杆管内壁相配合的台阶、锥头小端平面及焊缝坡口，端面端铣加工后在划线平台上画出螺孔加工线中心线并同时刻画出锥头组装定位及装夹检测中心点。螺孔加工采用数控钻床加工而成。4.锥头封板组装、焊接先将高强度螺栓预置于锥头螺栓孔中，并采用胶片粘贴牢固，防止倒落入锥头内部。4.锥头封板组装、焊接1.钢管下料2.锥头坯料锻造3.锥头机加工封板高强螺栓1.铣两侧端面1.钢管下料4.锥头封板组装、焊接1.钢管下料375.锥头、管件组装5.锥头、管件组装锥头、管件的组装采用专用装夹夹具进行自动组装。、6.杆件整体焊接杆件装配完后，采用NXC-2×500KR型网架杆件双头自动焊接机床上进行焊接。7.杆件测量、矫正组装焊接完后要求在自由状态下进行测量，对于尺寸超差的应进行矫正。8.冲砂涂装构件涂装前要求进行冲砂除锈处理，9.杆件编号、标识杆件涂装完后要求在醒目位置采用油漆作好构件编号标识。10.杆件保护、发运构件装车时应捆扎牢固，以防止构件的油漆因损坏而脱落；高强螺栓涂红油防护并用胶片粘贴牢固。6.杆件整体焊接旋转胎架（带定心顶针）自动焊7.杆件测量、矫正8.冲砂涂装9.杆件编号、标识10.杆件保护、发运5.锥头、管件组装5.锥头、管件组装6.杆件整体焊接旋转383.防腐蚀除了对节点与杆件本身采取有效的防腐措施外，还应该对管式杆件的端部进展封闭，将节点螺栓孔应予以填补，制作节点与下部支柱应有合理的连接。3.防腐蚀除了对节点与杆件本身采取有效的防腐措施外，还39五、网架安装是指以小拼单元或散件在高空就位拼装的方法，适用于螺栓球节点、半螺栓球节点等非焊接节点的各类网架。网架的拼装从过程来说可以分为小拼和总拼两个过程。网架构造的安装方法随着拼装方法及安装机具选用的不同，一般可以分为散装法、分条或分块安装法、以及整体安装法。1.高空散装法

五、网架安装是指以小拼单元或散件在高空就位拼装的方法，40优点：不需要大型起重设备，高空一

次拼装完毕；

缺点：现场及高空作业工作量大，尚

需要搭设稳固的临时支撑架。优点：不需要大型起重设备，高空一

次拼装完毕；

缺点：现场及412.分条或分块安装法分条就是将空间网架沿长跨方向分割成假设干区段，而每个区段可以是一个或多个网格，但其长度一定是网架的短跨跨度。分块是将网架沿纵横向分割成假设干个矩形或正方形的小网架单元。

该种方法分为分块或分条吊装法和分块滑移法。2.分条或分块安装法分条就是将空间网架沿长跨方向分割成42分块或分条吊装法是现将网架在地面拼装成条状或块状单元，然后以起重机械吊装到高空就位后连成整体的一种安装方法。分条滑移法是将网架分成条状单元后，使其支撑在设于两边钢筋混凝土梁上的滑轨上，通过牵引使条状单元逐条从建筑物的一端滑移到另外一端，就位后进展总拼装。分块或分条吊装法是现将网架在地面拼装成条状或块状单元，然后以433.整体安装法网架在地面就地拼装整体后，随着安装机具选择的不同，可以分为整体吊装、整体提升和整体顶升等安装方法。3.整体安装法网架在地面就地拼装整体后，随着安装机具选择44

六、工程实例

甘肃省舟曲县喜儿沟电站发电厂房为岸边式地面厂房，主厂房、安装间、副厂房按照“一〞字形布置，主厂房左侧布置安装间，右侧布置副厂房。主厂房长42m，安装间长19m，总长61m。主厂房与安装间同宽，均为19.7m，屋顶构造采用网架构造，屋面为彩钢聚苯夹芯板。场内安装永久桥式起重机一台。该发电厂房屋顶构造分包于甘肃大地建立实业设计、加工制作及现场安装。

六、工程实例

甘肃省舟曲县喜儿沟电站发电厂房为岸边式地451.网架设计制作网架选型：各台机组间牛腿柱作为四点支撑，且L1/L2=2.8>2,选平板四角锥式螺栓球网架构造。弦杆及腹杆：由这五种规格组成：直径*长度〔89mm*4m、114mm*4m〕屋面板：960型彩钢聚苯夹芯板：厚度：75mm檩条：门型材：20mm*20mm*50mm节点：螺栓球

该屋顶主要由网架、檩条、彩钢屋面三局部组成，网架为主要承重构造，平整场地中组装完成后以每个单元吊装至设计位置。檩条安装在网架平面的顶部形成人字型坡度，便于排水。彩钢屋面用螺栓锚接于檩条上，形成整体的封闭构造。设计与制作均有甘肃省大地实业公司承担。1.网架设计制作网架选型：各台机组间牛腿柱作为四点支撑，且462.网架本钱估算根据咨询，该网架弦杆单元面积重量为35kg/m2，弦杆为9000元/吨；檩条单位面积重量为6kg/m2，檩条5600元/吨，〔含设计费3%〕弦杆及檩条安装费用均为2000元/吨；彩钢屋面单价为150元/m2，安装费为20元/m2。该工程网架构造总面积为61*19.7=1202〔m2〕那么：弦杆本钱=1202*35*〔9000+2000〕/1000=462770元檩条本钱=1202*6*〔5600+2000〕/1000=5