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網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選型的四大指標(biāo)

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網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式很多,其結(jié)構(gòu)的選型是一個復(fù)雜的問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,影響網(wǎng)架結(jié)物選型的影響因素主要有:建筑造型、建筑平面形狀,跨度大小、支承條件、荷載的形式及大小、剛度要求、屋面構(gòu)造和材料以及網(wǎng)架的制作和安裝方法等。

衡量選型是否恰當(dāng)合理的幾個重要方面為:網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、制作安裝等施工技術(shù)水平和所需的施工周期。

1.制作方法

以網(wǎng)架的節(jié)點為例。當(dāng)節(jié)點采用焊接節(jié)點時,由平面桁架系組成的交叉桁架體系網(wǎng)架,其制作比由角錐體組成的空間桁架體系網(wǎng)架較為方便;兩向正交正放網(wǎng)架比三向網(wǎng)架方便;四角錐網(wǎng)架比三角錐網(wǎng)架方便。

2.安裝方法

網(wǎng)架的安裝方法為分條或分塊安裝,或采用高空滑移法,而不是整體提升或吊裝時,則采用兩向正交正放網(wǎng)架、正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架等三種正交正放類網(wǎng)架比選用斜放類網(wǎng)架有利。因為后者在分條或分塊吊裝時,往往因剛度不足或幾何可變性而要增設(shè)臨時支撐,這是不經(jīng)濟(jì)的。

3. 用鋼指標(biāo)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自身的用鋼量指標(biāo)是衡量網(wǎng)架選型的一項重要指標(biāo)。

當(dāng)采用周邊支承且平面接近方形時,通過滿應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計方法來比較,斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架的用鋼量較省。因為這兩種網(wǎng)架的上弦為受壓構(gòu)件,其網(wǎng)格小、桿件短、壓桿穩(wěn)定驗算時穩(wěn)定承載力接近截面強度,材料利用率高;下弦為受拉構(gòu)件,其網(wǎng)格大,受拉構(gòu)件長,節(jié)點和桿件數(shù)量少,故用鋼量省。

當(dāng)同為四邊支承平面尺寸的邊長比大于1.5時,因應(yīng)力分布的關(guān)系,則正交正放類網(wǎng)架在相同條件下就比斜放類網(wǎng)架的用鋼量少。一些抽空角錐體網(wǎng)架的用鋼量一般比不抽空錐體網(wǎng)架少,但抽空角錐體網(wǎng)架的桿件內(nèi)力比不抽空時的變化要大,對節(jié)點和桿件設(shè)計的要求高且相對復(fù)雜。

4.跨度大小

一般地,對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來說,大跨度為60m以上,中跨度為30~60m,小跨度為30m以下。通過造價等因素綜合分析表明,跨度大小對網(wǎng)架選型的影響不大。但大跨度網(wǎng)架一般都是重要的建筑,目前在我國用得比較多的是兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架和三向網(wǎng)架等一類為平面桁架體系組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。因為這幾種大跨度網(wǎng)架的設(shè)計與施工經(jīng)驗比較豐富,技術(shù)比較熟練。三向網(wǎng)架、三角錐網(wǎng)架、六角錐網(wǎng)架、一般構(gòu)造較為復(fù)雜,用鋼量大,故在中小跨度中較少采用。

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