网架结构的设计要点探讨
网架结构设计建议
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。
某体育馆网架结构设计要点分析
某体育馆网架结构设计要点分析空间网架结构是空间网格结构的一种,它是由大致相同的格子或尺寸较小的单元组成的。
一般,人们将平板型的空间网格结构简称平板网架。
20世纪90年代以来网架结构发展很快,在空间结构中应用最广。
近年来兴建的大型公共建筑,特别是体育建筑屋盖中,大多数采用了网架结构。
同时网架结构在工程中的应用具有以下优点:空间工作,传力途径简捷、重量轻,经济指标好、刚度大,抗震性能好、施工安装简便、网架杆件和节点定型化、商品化生产、网架的平面布置灵活。
1体育馆网架结构设计要点体育管中采用网架结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算,并应根据具体情况,对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。
1)内力计算基本假定。
①节点为铰接,杆件只承受轴向力;②按小挠度理论计算;③按弹性方法分析。
2)网架结构的外荷载按静力等效原则,作用在该节点上。
当杆件上作用有局部荷载时,应另考虑受弯的影响。
3)网架结构主要计算方法(网架规程中推荐方法)。
①空间桁架位移法。
适用于各种类型、各种支承条件的网架计算;②交叉梁系差分法。
跨度在40 m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算;③拟夹层板法。
用于跨度在40 m以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架的计算;④假想弯矩法。
用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的估算。
4)抗震设计的一般原则。
①两个主轴方向分别计算水平地震作用,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担;②有斜交抗侧力构件的结构,交角大于150时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用;③8、9度抗震设防时的大跨度和长悬臂结构,应计算竖向地震作用。
5)其他设计原则。
①支座节点的构造情况,分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承;②网架结构的容许挠度:屋盖≤12/250,楼层≤12/300。
2工程实例分析2.1工程概况某体育馆网架结构,建筑面积为1800 m2(40 m×45 m),采用斜放四角锥网架。
网架结构节点设计解析
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。
大跨度网架结构的设计要点
大跨度网架结构的设计要点摘要:随着现代社会的发展,人们对大跨度空间的需求越来越大,代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。
传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制,很难覆盖更大的空间。
网架结构能满足大跨度建筑的受力要求,与传统平面结构相比,具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。
机库类建筑属于典型的大跨度结构,本文以某机库结构设计为例,介绍大跨度网架结构的主要设计要点,以期为同类建筑工程设计提供参考。
关键词:大跨度;机库;网架1工程概况本项目机库位于成都市,建筑面积34719m2,南北向长208.80m,东西向宽117.00m,主要包含机库大厅、辅楼两部分,其中机库大厅地上1层,建筑高度40.65m(机库檐口至室外地面最低处的距离),主要功能为飞机定检,辅楼地上2层,建筑高度12.15m(有局部屋面),主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。
机库大厅屋面采用大跨度网架结构,大门处支承跨度为157m,机库大厅进深为77m,下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构(局部设置柱间支撑);辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构,局部屋面设置网架。
本项目设计使用年限为50年,依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1],机库大厅抗震设防类别为重点设防类,结构安全等级为一级,重要性系数取1.1。
本地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度0.05g,设计地震分组第二组,建筑场地类别为Ⅱ类。
2设计荷载对于大跨度建筑来说,合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。
考虑檩条及夹芯板,屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2,吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2,屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2,考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。
按工程地质勘察报告,本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。
根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见,应适当提高抗震设防标准,如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。
网架制作注意事项
网架制作注意事项网架制作是工程建设中常见的一项任务,尤其是在搭建大型建筑物时,一般都需要根据设计图纸制作出特定尺寸的网架来支撑整个建筑的框架结构。
网架的制作涉及到多种工具和材料,同时也存在一定的安全隐患,因此在进行网架制作时需要特别注意以下几个方面。
1. 设备齐全,条件具备在进行网架制作之前,首先需要确认工人和相关工具、材料的准备情况。
如果没有配备足够的工人和必要的工具设备,制作过程难免会出现不顺畅、效率低下甚至是意外伤害的风险。
因此,建议提前充分准备,确保网架制作过程中不会出现人力、物力不足的情况。
2. 安全第一,注意防护网架制作需要使用高空工具,涉及到高空作业,因此要注意施工、操作人员的个人安全防护。
操作人员必须佩戴防护头盔、安全带等防护装备,保护好自己的安全;同时,也要确保现场周围没有其他人员越界进入作业区,避免发生意外伤害事故。
3. 制作准确,注意标准网架制作需要严格按照设计图纸的要求进行施工,确保制作的网架尺寸大小和质量符合标准。
在制作过程中,需要配备专业的量具、检测工具等设备,进行实时反馈和监测,及时调整和纠正,确保网架制作达到高精度、高质量。
4. 注意材料选择和加工网架制作所需要的材料有很多种,例如管材、钢材、铝材等。
在选择材料时需要根据设计要求、承重、耐腐蚀等特点、环保、价格等多个方面综合考虑,选择适合的材料。
同时,在材料的切割、拼接、绑扎、组装等加工过程中需要确保精度、平整度,并注意防止材料过度损坏。
5. 现场管控,注意细节网架制作是一项较大型的作业任务,需要在现场进行施工。
为了确保安全高效完成工程,现场施工需要严格管控。
在现场施工时,要留意环境情况、周围人群情况、天气预报等多方面因素,及时调整安排,确保施工顺利。
同时还需要注意施工现场的布局、安全标识、垃圾处理等细节问题,避免发生不必要的安全隐患。
总之,在网架制作过程中,需要注意安全、精准、高效,确保最终制作出的网架符合设计、达到预期效果。
网架设计重点、难点
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,当然软件虽然不大,但是在运用的过程中,以及大家所经历的阶段不同,遇到的问题都会各不相同,如有这方面经历的朋友,有什么问题,有什么运用感想,都可以回复,大家一起提高,一起完善,我也做了一些网架的设计,希望踊跃提问,我会的我会尽力回答大家!二、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:1.风荷载的准确输入是一个难点,特别是异形结构注意对风荷载各种参数的理解,准确输入,反映真实受力,看杆件在不同工况下内力是否反号。
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。
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;4.计算结果的调整里面问题是最多的,我说一些吧,计算结果一般有两种情况不过: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,在初期建模型的时候,我建议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。
5.出现结构几何可变是经常的问题,但是会随着你建立模型越来越熟练,这种情况会逐渐减少,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。
6.在螺栓设计,球节点设计的时候,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,大家可以不断尝试。
还有很多,需要大家来补充。
三、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。
步骤很简单,但是在出图阶段,需要注意的问题很多。
网架结构设计建议
网架结构设计建议1.分布式架构:现代的系统架构趋向于分布式架构,由多个独立的子系统组成。
每个子系统可以在不同的服务器上运行,通过网络进行通信。
这样可以提高系统的可靠性和扩展性。
2.服务化架构:将系统拆分成独立的服务,每个服务只负责完成一个特定的功能。
通过服务化架构,可以实现系统解耦合、松散耦合以及更好的重用性。
此外,服务之间的通信可以采用消息队列、RPC等方式,提高系统的并发性和响应速度。
3.缓存层:在系统架构中引入缓存层可以有效地提高系统性能。
将常用的数据或计算结果存储在缓存中,可以减少对数据库的频繁访问,从而降低数据库的负载,提高系统的响应速度。
4.异步处理:在设计网架结构时,我们应该考虑到系统可能面临的高并发情况。
为了提高系统的吞吐量和响应速度,可以将一些耗时的操作设计成异步处理。
例如,可以将用户的请求放入队列中,由后台的工作线程进行处理,而不是阻塞主线程。
5.水平扩展:为了应对系统的高并发和高负载情况,我们应该考虑设计一个可以水平扩展的架构。
水平扩展意味着向系统中加入更多的服务器来处理更多的请求。
这样可以提高系统的吞吐量和可用性。
6.容错设计:在设计网架结构时,我们应该考虑到系统可能面临的故障情况,如网络故障、服务器故障等。
为了提高系统的可靠性,可以采用冗余设计、故障转移等策略。
例如,可以设计一个主从架构,主服务器故障时,从服务器接管主服务器的工作。
7.安全性:考虑到系统中可能包含用户的敏感信息,我们应该在网架结构中引入安全机制。
例如,可以采用SSL加密协议保护数据的传输,控制用户访问权限,以及对输入数据进行验证和过滤等措施。
总之,网架结构设计是一个复杂的过程,需要综合考虑系统的性能、可靠性、扩展性、安全性等方面的要求。
以上提到的几个方面只是其中的一部分,具体的设计还需要根据系统的实际需求进行调整和优化。
最终的目标是建立一个稳定、高效的网架结构,为用户提供优质的服务体验。
钢网架结构设计探讨
钢网架结构设计探讨摘要:结合笔者从事某训练馆及健身馆网架屋盖设计实践,对网架结构屋盖的杆件设计、节点设计以及网架支座设计进行深入探讨,提出其在网架工程项目上较优的设计方案,为同类工程所参考。
关键词:屋盖设计;网架结构;训练馆;健身馆;节点设计1.工程简介本工程为四川双流国家羽毛球训练基地。
工程项目中专业训练馆为1栋4层局部2层的框架结构(由抗震缝分为四个单体4个单体),屋盖采用钢网架结构;全民健身馆为1栋3层框架结构,屋盖采用钢网架结构;运动员公寓为1栋5层斜屋面框架结构。
本工程项目建筑物抗震设防烈度为7度、设计基本地震加速度值为0.10g、设计地震为第三组,建筑场地类别为Ⅱ类。
建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为乙级。
框架抗震等级专业训练馆、全民健身馆为二级,运动员公寓为三级。
专业训练馆屋盖分为A、B两个区,且均为42米跨度屋盖,屋盖斜向对角线为脊线,沿脊线坡向上下两侧,网架按照建筑的屋面造型布置杆件,均采用经济指标优秀、构造简单的螺栓球四角锥网架结构。
(图一,图二)。
全民健身馆二层楼盖为跨度为34.8米的单跨单向预应力梁楼盖结构,沿斜向对角线为脊线的双坡屋盖右侧最大悬挑14米,为保证较好的整体刚度,采用经济指标优秀、构造简单的焊接球四角锥网架结构,按照建筑的屋面造型布置网架杆件。
(图二)图1专业训练馆B区网架屋盖平面图图2 全民管网架屋盖平面图2.网架结构杆件的设计与构造杆件是网架结构主要的受力构件,网架结构涉及到的杆件设计通常较多,因此合理地设计杆件对于结构合理受力相当有帮助。
结合笔者工程实践经验,提出设计网架结构杆件设计的要点。
网架结构的杆件一般采用Q235钢和Q345钢,设计时所采用的钢杆件截面型式分为圆钢管、角钢、薄壁型钢三种。
对于杆件选取何种截面是有讲究的,杆件截面型式的选择在设计时通常是与网架的节点形式有关。
而对于网架杆件通常都是有强度以及稳定性来决定,因此杆件截面应根据承载力和稳定性的计算确定。
网架结构的设计与分析
网架结构的设计与分析摘要:网架结构在我国广泛用作厂房、体育馆、展厅、俱乐部等的屋盖结构。
本文详细阐述了网架结构的特点和设计过程,最后呈现了一组钢网架结构、火力发电厂的设计案例。
关键词:网架结构;结构设计;钢结构1.网架结构特点分析网架结构的结构特点决定了网架作为一种空间杆系结构系统,具有三向受力强度,可以承受不同方向的荷载。
网架结构的特点具体包括以下几个方面:1.网架结构刚度大,材料强度高,抗震性强。
(2)网架结构重量轻,节约钢材。
(3)网架结构适合工厂化生产。
由于网架结构的构件是标准化的,也可以提前组装,适合工厂化生产,为加快项目进程提供了有利条件和保障。
2.网架结构设计流程网架结构的设计必须符合我国相关法律法规的要求。
同时,具体设计必须结合各自项目的特点来实现。
一般来说,可分为方案分析、网架计算、施工图深化三个阶段。
2.1方案分析阶段要注意确定关键点,如网架的高度不能过大,以保证下方设备的使用高度;初始杆件规格尺寸、网架高度、连接方式的选择等。
应当本专业的规范规程以及各个专业的使用功能等原则。
其次,即既要满足网架结构的特点,又要满足承载力的要求,并考虑现场施工安装的便利性。
2.2网架结构计算阶段在结构计算过程中,应注意设置网架支座的支撑条件、设计工况和调整计算结果。
针对于真实情况下的支座构件情况的模拟是否准确,各个工况组合中子荷载及其分项系数的取值是否合适;或计算结构内力或挠度的修正方法是否正确,是否符合结构的安全性和规范的构造要求;检查网架结构的连接节点,如螺栓布置或焊缝尺寸是否合适等。
2.3施工图深化阶段施工图深化阶段大部分是节点施工图的计算和施工图的过程。
水平网架一般选择水平面作为基准面,弧形网架一般使用合适的布局,但计算中网架图案计算多条弧线的交点最好使用其他数据布局。
平面的位置一定要移到基点,否则画图的时候会有很多小的角度差异,影响网架球的组成。
3.设计实例3.1工程概况项目建设规模为2x 1000 MW模块化热电厂设计。
网架结构的支座设计要点
网架( 网壳)结构作为一种高次超静定空间杆系结构,由于其受力性能好(理论上杆件只受轴力作用)、刚度大、整体性及抗震性能好、承载力强、受支座不均匀沉降影响小、适应性强,而计算理论的日益完善以及计算机技术飞速发展,使得对任何极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能,因此网架结构被广泛应用于工业与民用建筑领域中。
但网架结构如果其支承结构、支座型式及边界条件设计不合理会对网架结构的安全性和经济性造成重要影响。
1. 支承结构与支承方式目前在很多工程中,网架(网壳)一般由专业的钢构公司根据事先假定的边界约束条件进行设计,再将他们算出来的支座反力作为外加荷载作用到下部支承结构中。
把网架(网壳)和下部支承结构分开计算,网架支座相对于下部结构的位移虽然可以通过弹性约束方法模拟,但是由下部支承结构变形带来的支座沉陷等支座本身的变位很难估算准确,算出来的结构内力在某些情况下会与实际情况差别较大,可能会给工程留下安全隐患。
下部结构可能是柱,也可能是梁,也可能是其他结构形式,不仅刚度是有限的,而且具体工程刚度差异可能很大,在这种假定条件下,算出来的杆件内力、支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为实际刚度且上、下部结构共同工作的力学模型所计算出来的结果肯定是不相同的。
另外,分开计算还割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。
通常网架的支承可以分为:周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将网架周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。
网架(网壳)搁置在梁或柱上时,可以认为梁和柱的竖向刚度很大,忽略梁的竖向变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座竖向位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。
在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)支座的边界条件应考虑水平X和Y两个方向的弹性约束。
钢结构网架建筑的设计与施工要点
钢结构网架建筑的设计与施工要点钢结构网架建筑是一种广泛应用于工业、体育馆、展览馆等场所的特殊建筑形式。
它具有轻质、高强度、耐震性能好等特点。
为了确保钢结构网架建筑的安全性和可靠性,设计师和施工人员需要掌握以下要点。
1. 结构设计要合理钢结构网架建筑的结构设计是确保其稳定性和安全性的基础。
设计师需要根据具体场地和功能要求,选择合适的结构形式,合理布置节点和加强措施。
同时,考虑到荷载特点和抗震要求,进行适当的强度计算和结构优化设计。
2. 材料选用要精准钢结构网架建筑所使用的钢材是决定其承载力和耐久性的关键因素。
在选材过程中,需要选择高强度、耐腐蚀的钢材,同时要保证材料的可靠性和供应的稳定性。
此外,在材料的加工和焊接过程中,也需要注意控制工艺参数,确保材料的质量。
3. 施工工艺要细致钢结构网架建筑的施工工艺是保证其准确度和稳定性的重要环节。
施工前,需要进行详尽的施工方案和工艺流程设计,确保每个步骤的顺序和方法正确。
在具体施工过程中,需要严格按照设计图纸和规范要求进行操作,特别是焊接、连接和防腐处理等关键步骤,必须通过严格的工艺控制和质量检测。
4. 管理要严格钢结构网架建筑的施工需要严格的管理和监督,以确保施工质量和安全。
施工单位应具备相应的资质和经验,并配备专业技术人员进行指导和检查。
管理过程中,要加强施工现场的安全管理,保证工人的安全意识和操作规范。
此外,还需加强与设计单位和监理单位的协作,及时解决施工过程中出现的问题。
5. 质量验收要严谨钢结构网架建筑的质量验收是保证其安全可靠运行的重要环节。
施工单位需要按照相关规范和验收标准进行检测和评估。
主要包括对钢材、焊接质量、结构连接、防腐处理等进行逐项检查。
同时,还需要对整体结构进行静载试验和振动测试,以验证其设计和施工的可行性。
总之,钢结构网架建筑的设计与施工要点涉及到结构设计、材料选用、施工工艺、管理以及质量验收等方面。
只有在每个环节都做到科学合理、严格规范,并与建筑安全、质量监管部门保持良好的沟通与合作,才能确保钢结构网架建筑的质量和安全。
网架结构的支座设计要点
网架结构的支座设计要点网架(网壳)结构作为一种高次超空间感静定空间杆系结构,由于其受力性能好(理论上杆件只受轴力作用)、刚度大、整体性及抗震性能好、承载力强、受支座不均匀沉降影响小、适应性强,而计算理论的日益完善以及计算机技术飞速发展,使得对任何极其复杂的三维结构的分析与设计成为可能,因此网架结构建筑安装被广泛应用于工业与民用建筑领域中所。
但站台雨棚结构内部结构如果其支承结构、支座型式及边界条件设计不合理会对网架结构的安全性和经济性造成重要影响。
1.支承构造与支承方式目前在很多工程施工中,网架(网壳)一般的专业由大丁草公司根据事先假定的边界约束条件进行设计,再将他们算出来的支座反力作为外加荷载作用剪应力到下部支承结构中。
把网架(网壳)和下部支承结构连在一起计算,网架支座相对于下部结构的位移可以虽然通过弹性约束方法模拟,但是由下部支承结构变形带来的支座沉陷等支座本身的很难估算准确,算出来的结构灵气在某些情况下会与实际情况差别较大,可能会工程施工给工程留下安全隐患。
下部结构可能是柱,也可能是梁,也可能是其他结构形式,不仅刚度是极小的,而且具体情况可能出现工程刚度差异可能很大,在这种假定条件下所,算出来的杆件内力、支座反力及下部结构内力与采用网架支座刚度为刚度且上、下部结构共同工作的物理所计算出来的结果肯定是不相同的。
另外,分开计算割裂了上下部结构的协同工作,使得上、下部结构的周期和位移计算均不准确。
一般会网架的支承可以分为:周边支承、点支承以及点支承与周边支承混合使用三种方式,周边支承是将空心周边节点搁置在梁或柱上,点支承则是将网架支座以较大的间距搁置于独立梁或柱上,柱子与其他结构无联系。
网架(网壳)搁置在梁或柱上才时,可以认为梁和柱的竖向耐久性很大,忽略梁的梁柱变形和柱子轴向变形,因此网架(网壳)支座壁面位移为零,网架(网壳)支座水平变形应考虑下部结构共同工作。
在周边支承网架(网壳)支座的径向应将下部支承结构作为网架(网壳)结构的弹性约束,而点支承网架(网壳)本征值支座的边界条件应充分考虑水平X和Y两个路径的弹性约束。
工程类网架结构设计总结
节点设计
节点类型:根据网架结构形式选择合适的节点类型,如焊接球节点、螺栓球节点等。
节点刚度:节点应具有足够的刚度,以保证网架结构的整体稳定性。 节点构造:节点构造应简单、传力明确,便于施工安装。
节点防腐:节点防腐处理应符合相关规范要求,以保证网架结构的使用寿命。
03
网架结构优化设计
优化目标
降低成本:通过优化设计,减少材料和施工成本 提高结构性能:确保网架结构的安全性、稳定性和耐久性
进行整改。
06
网架结构发展趋势与展望
新材料的应用
轻质材料:如铝合金、玻璃纤维等,具有高强度、轻质的特点,可降低结构自重, 提高结构稳定性。
高性能材料:如碳纤维、芳纶纤维等,具有高强度、高模量等特点,可提高结构 的承载能力和耐久性。
智能材料:如形状记忆合金、光纤等,具有自适应、自修复等特点,可提高结构 的自适应性和安全性。
网架结构施工方法与技术要求
根据工程规模、跨度、荷载等参 数选择合适的网架结构形式
施工方法选择
确保施工安全、质量、进度和经 济性等方面的要求
添加标题
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添加标题
添加标题
考虑施工场地条件、拼装顺序和 吊装方法等因素
结合工程实际情况进行技术经济 比较,选择最优方案
施工流程与工艺要求
施工流程:先进 行基础施工,安 装支座,拼装网 架,安装檩条, 最后进行屋面安 装。
地震作用:地震对网架 结构的水平力和竖向力
支撑体系设计
支撑体系的作用:确 保网架结构的稳定性 和安全性
支撑体系的类型:根据 网架结构的形式和跨度 选择合适的支撑体系, 如周边支撑、点支撑或 混合支撑等
支撑体系的设计要点 :合理布置支撑点, 优化支撑形式,降低 用钢量,提高经济效 益
网架工程制作方案设计
网架工程制作方案设计一、概述网架工程,是指用于支撑和保护线路(如电力线路、通信线路、管道等)的框架系统,通常由钢管或钢材制成。
网架工程的制作方案设计,是指在考虑施工、安全等因素的前提下,对网架工程的制作过程进行全面规划和设计。
本文将针对网架工程的制作方案进行详细介绍和设计。
二、设计内容1. 网架工程的结构设计(1)网架工程的结构设计要满足线路的承载需求,使得线路能够稳定地悬挂在网架上,不易受外力影响。
(2)根据线路的长度和重量,选择合适的钢材规格和型号,进行合理的搭接和连接。
(3)采用合适的横梁和立柱设计,以保证网架工程的整体稳定性和承载能力。
2. 网架工程的安全设计(1)在网架工程的制作过程中,要确保施工作业人员的安全,采取相应的安全防护措施。
(2)在网架工程的设计中,考虑到气候和环境等因素,对网架进行防腐、抗风、抗震等设计。
(3)对网架工程的结构进行全面的稳定性分析,确保在极端情况下也能正常运行。
3. 网架工程的制作工艺设计(1)根据实际需求,确定网架工程的制作工艺,包括材料的切割、焊接、热处理等工艺。
(2)采用先进的制作设备和工艺,确保网架工程的质量和精度,提高工作效率。
(3)在网架工程的制作过程中,对钢材进行加工和处理,以保证其耐久性和美观性。
4. 网架工程的施工组织设计(1)根据网架工程的实际情况和施工条件,制定合理的施工进度计划,明确施工任务和责任。
(2)合理配置施工人员和设备,确保施工任务的顺利进行。
(3)对施工现场进行全面的安全检查和监管,确保施工过程的安全和质量。
5. 网架工程的质量控制设计(1)在网架工程的制作过程中,严格执行质量管理标准,加强对材料、工艺和施工的质量控制。
(2)制定网架工程的质量检验方案,定期对网架工程进行质量检查,及时发现和处理质量问题。
(3)在网架工程的设计和制作过程中,确保材料和施工符合国家标准和规范,保证网架工程的质量和安全。
三、设计流程1. 工程前期调研(1)调查工程地形、地貌、气象等情况,了解工程的实际情况。
网架结构设计要点研究
网架结构设计要点研究摘要:近年来,随着人们物质与精神文明水平的不断提高,人们需要越来越大的活动空间。
而建筑物作为人类活动空间的一个重要场所,其建筑外观和使用功能都对网架结构提出了很大的要求,建筑物也因此需要越来越大的跨度来满足人们的需求,鉴于这种需求,大跨度空间结构蓬蓬勃勃的发展起来了。
现如今形态万千的大跨度空间结构在体育馆、展览馆、飞机场、火车站及大中型厂房等各色建筑中得到广泛的应用。
那么对相关网架结构的设计研究也就显得尤为重要。
关键词:网架结构;设计;措施1、网架结构设计要点研究1.1、网架结构的优点网架结构在大跨结构中应用广泛且发展很快,其造型优美,形态变化多端,可以满足建筑外观丰富多变的要求;结构自重轻,有很好的经济指标;网架结构为高次超静定结构,各杆件协同工作,即使某根杆件破坏结构仍不会变为静定结构,从而保证结构能正常工作,所以网架结构安全系数较一般结构形式的高;网架结构中一些杆件交汇到同一节点,同一节点处各杆件既共同受力,又互为支撑,所以其整体性能好、稳定性好,这对结构受力是非常有利的;由于其自身特定的结构形式,网架结构相比其它结构形式具有良好的抗震性能;网架结构中杆件主要承受轴力,这与杆件的主要受力形式相符合,可以充分发挥材料的力学性能,达到节约用材的目的;网架结构成功实现了以较小的空间来造就较大的跨度,并且可以利用上弦下弦之间的空间来布置管道设备等,可以创造大的建筑空间来满足人们的需求。
1.2、网架结构的形式网架结构有两层和三层的形式,两层形式是由上弦、腹杆、下弦组成,三层形式是由上弦、上腹杆、中弦、下腹杆、下弦组成,目前的结构中应用最为广泛的是两层的网架结构形式。
2、网架结构设计过程中若干问题的探讨2.1、网架设计软件的选取问题目前,国内外设计网架结构的软件主要有MSTCAD,SFCAD,MSGS等,其中MSTCAD开发运用最早,因为其良好的建模、分析及出图等综合性能被广泛采用,该建筑物中的网架结构设计也是采用该软件。
钢结构网架结构设计要点研究
钢结构网架结构设计要点研究发布时间:2022-08-11T00:37:42.989Z 来源:《中国建设信息化》2022年第7期作者:丁超[导读] 网架结构是高次超静定结构体系,能够将荷载通过杆件和球传送至下部构件上,并且可以满足有大跨度建造需求的大型场馆。
网架结构的跨度可达到几十米,丁超新疆钢铁设计院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000摘要:网架结构是高次超静定结构体系,能够将荷载通过杆件和球传送至下部构件上,并且可以满足有大跨度建造需求的大型场馆。
网架结构的跨度可达到几十米,是空间受力体系,能节省大量钢材且美观。
当前大型厂房、体育场馆艺术馆、商场等屋面大多应用钢结构网架结构,不仅可以节省大量的钢材,还能节省大量的空间,充分体现了节能环保的生活理念。
关键词:建筑行业;钢结构;网架结构;杆件;优化策略引言网架结构是当前建筑行业主要应用的一种形式。
应用多根杆件及球连接构成的网格形式,能够更好地完成分布力的传导,能使空间得到更加合理的应用,此外网架结构受力较小、用钢量较钢结构型钢屋面要少很多,并且美观,造型多样。
是当前大型工业厂房与场馆屋面建设主要应用的建筑结构。
由于钢结构网架结构在设计过程中节点较多,施工过程中也需要安装大量的杆件,因此建设的周期较钢结构制造耗费时间更多,加工安装上较平面构造要繁琐得多。
然而随着社会的进步,各行业的建设进程有所加快,同时,钢结构网架结构的设计也有了更大的突破。
1.钢结构网架结构设计要点分析1.1结构节点设计的主要原则节点是构成网架结构的重要组成部分,对于网架结构的承重,起到至关重要的作用。
力的传导都是通过节点进行的,科学利用节点的性能,在设计的过程中,对节点的受力大小进行精确的计算,能够使网架结构的结构设计更加合理。
另外,在对节点进行设计的过程中,还应考虑到安装的便利性、资金耗费情况。
综合所有因素,以全局角度作为切入点,不仅使整个设计方案的实施更为便利,还使其具有节能的经济性特点。
关于网架结构设计及其应用问题的探讨
关于网架结构设计及其应用问题的探讨发表时间:2017-01-21T10:14:14.120Z 来源:《基层建设》2016年31期作者:吴爱明[导读] 摘要:网架结构是超静定空间受力结构,作为一种建筑造型美观,经济指标优良的结构形式,已被广泛应用于工业及民用建筑领域的,给网架结构的发展带来了极大的市场。
广州珠江外资建筑设计院有限公司 510060摘要:网架结构是超静定空间受力结构,作为一种建筑造型美观,经济指标优良的结构形式,已被广泛应用于工业及民用建筑领域的,给网架结构的发展带来了极大的市场。
文章就网架结构设计的方法及其应用问题进行分析探究。
关键词:网架结构;设计;应用引言:与传统建筑结构形式相比,网架结构具有经济合理、节能环保、拆建灵活、大方美观等优点,同时具备整体性强、刚度大、抗震性能好、空间受力形式复杂、多单个杆件的依赖性弱等特点。
基于其性能优点和力学特点,设计者要不断创新优化设计措施,运用创新、先进、合理的设计理念,对网架结构力学体系进行深入分析研究,从细节上入手,不断完善网架结构受力形式。
1、网架结构的特点分析1.1刚度大,抗震性能强网架结构最大的特点是由于杆件之间互相支撑作用,刚度大,整体陛好,抗震能力强,而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响;即使在个别杆件受到损伤的情况下,也能自动调节杆件内力,保持结构的安全。
1.2适应性大网架结构的适应性大,既适用于中小跨度的建筑,也适用于大跨度的房屋,而且从建筑平面形式来说,网架结构也可以适应于各种平面形式的建筑:如矩形,圆形,扇形及各种多边形的平面建筑形式。
1.3取材方便网架结构取材方便,一般多采用Q235钢或16Mn钢,杆件截面形式多采用钢管或型钢(型钢以角钢为主),并且可以用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑。
另外,网架结构由于它的杆件规格划一,适宜工厂化生产,为加速工程进度提供了有利条件和保证。
1.4经济性高网架结构经济性很高,能用较少的材料跨越较大的跨度,网架可以充分利用混凝土受压、钢材受拉这两种材料的强度优势,受力性能好,节省材料。
小议空间网架结构设计要点
小议空间网架结构设计要点发表时间:2018-07-23T18:42:07.423Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:张浩[导读] 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。
山东宁大建设集团有限公司山东省济宁市 272000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。
关键词:空间网架结构;设计要点;措施 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、构造要求及建筑功能有关。
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网架结构的设计要点探讨
摘要:在我国现代建筑行业快速持续稳定发展的历史背景之下,网架结构作
为一种建筑造型美观,经济指标优良的结构形式,已被广泛应用于工业及民用建
筑领域,并在我国现代建筑工程项目展示出了持续扩大的趋势。
因此结构设计中
了掌握网架结构设计要点非常必要。
关键词:网架结构;杆件;节点
前言:网架结构是现代空间结构中广为应用的一种重要形式。
现代社会中,
由于科学技术的进步,社会生活的丰富,对建筑结构的跨度也提出了新的要求。
如在体育建筑中,为容纳更多观众和适应大型比赛的需求,要求大跨度的体育馆;在工业厂房中,为满足工艺改革的需要,也要求建造大柱网的联合车间等等。
为
适应这些需求,空间结构在各类大跨度建筑中得到了越来越多的应用。
一、网架结构的几何尺寸
网架结构的几何尺寸包括网格尺寸(指上弦网格尺寸)和网架高度。
可根据跨
度大小柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素确定。
1.网格尺寸
网格尺寸(指上弦网格尺寸)一般为跨度的1/6~1/20,即在跨度方向有6 ~20
个网格。
网格尺寸还与网架高度有密切关系,通常应使斜腹杆与弦杆平面的夹角
为40~55°。
这样节点构造容易处理。
网格尺寸也与网架跨度大小有关。
跨度大的网架其网格尺寸应取得大一些。
根锯对矩形平面、周边支承的网架进行最优设计表明:最优网格数基本上随跨度
的增大而增加,小跨度(<30m)为8~10格,中跨度(30~60m)为10~16格,大跨度(>60m)为12~20格。
荷载大小及矩形平面的长宽比对最优网格数没有影响。
此外,网格尺寸也应考虑通风管道等设备的设置问题。
网架尺寸可参考表1选用。
2.网架高度
为保证网架中央的挠度不致过大,网架高度-般取为跨度的1/10~1/18,跨度
铰大时,取较小值。
网架高度可参考表1选用,网架高度的确定主要取决于下列
几个因素:
一、建筑要求和容许挠度要求
网架的高度应根据建筑要求、相对挠度要求和经济要求来确定。
一般情况下,网架跨度较小时,其高度由网架的建筑要求和管道设备要求来决定:网架跨度较
大时,其高度往往根据相对挠度来决定。
二、支承条件和平面形状
平面形状为圆形的网架,其高路比可取得比其他平面形状小一些。
矩形平面
形状的网架,当平面越狭长时,单向作用越明显,其挠度也越大于正方形平面的
网架。
三、节点构造形式
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。
二
者相比,前者安装变形小于后者。
故采用螺栓球节点时,网架的高跨比应取大一些。
表1
二、网架的杆件
1.杆件材料和截面型式
网架杆件的截面型式主要有角钢和圆钢管两种。
圆钢管截面具有管壁薄、回转半径大和截面无方向性等特点,对受压和受扭均有利。
根据资料分析,对于圆钢管、角钢,当截面面积相同时,圆钢管的轴压极限承载力最大,在长细比大的情况下,为角钢的3.5倍。
一般情况下,采用圆钢管越面比采用型钢截面可节约20%的用钢量。
2.杆件的计算长度及容许长细比
与平面桁架相比,网架节点处汇集杆件较多,节点嵌固作用较大。
网架杆件计算长度系数与网架节点连按型式有关。
对螺栓球节点,计算长度系数μ都取为1。
对于空心球节点,因空心球的外径约为杆件长度的10%,故对弦杆取μ=0.9, 对腹杆μ=0.8×0.9=0.72,近似取0.8。
网架杆件算长度l
=μl,式中l—杆件几
何长度(节点中心间距离),μ—计算长度系数。
由于网架是空间结构,杆件的容许长细比可比平面桁架放宽一些。
受压杆件[λ]= 180;关键受拉杆件[λ]= 250;一般受拉杆件[λ]= 300;
3.网架杆件截面尺寸
杆件截面的最小尺寸应根据结构的跨度与网格大小按计算确定,普通角钢不宜小于L50X3,钢管不宜小于Φ48X3。
对大、中跨度网架结构,钢管不宜小于
Φ60X3.5。
结构杆件分布应保证刚度的连续性,受力方向相邻的弦杆其杆件截面面积之比不宜超过1.8倍。
三、网架的节点
在网架结构中,节点起着连接汇交杆件、传递杆件内力的作用,同时也是网
架与屋面结构、天棚吊顶、管道设备、悬挂吊车等连接之处,起着传递荷载的作用。
因此,节点是网架结构的一个重要组成部分。
网架结构的节点均假定为饺接,杆件均按轴心受力设计,因而各杆件轴线在节点上应准确交汇于一点,以免偏心
而产生附加力矩。
网架的节点型式很多,按造型式方式主要分为焊接空心球节点和螺栓球节点
两类。
1.焊接空心球
焊接空心球节点是目前应用最为普遍的一种节点型式。
这种节点是一种空心
球体,它是将两块圆钢板经热压或冷压成两个半球后再对焊而成。
当球径等于或
大于300mm,且杆件内力较大时,可在球体内加衬环肋,并与两个半球焊成一体以
提高节点承载能力。
加环肋后,承载能力一般可提高15~30%。
这种节点传力明确,构造简单,造型美观,而且连接方便。
由于球体没有方向性,可与任意方向的杆
件相连;当汇交杆件较多时,其优点更为突出。
因此它的适应性强,可用于各种
形式的网架结构。
球体直径D主要根据构造要求确定,为便于施焊,在构造上要求:连接于同
球节点的各杆件之间的空隙不小于20mm。
空心球的外径与壁厚之比宜取25~45;
空心球壁厚与主钢管的壁厚之比宜取1.5~2. O;空心球壁厚不宜小于4mm。
当选
用加环助的空心球时,其环肋厚度不应小于球壁厚度。
并应使内力较大的杆件置
于环肋平面内。
1.
螺栓球节点
螺栓球节点是通过螺栓将圆钢管杆件和钢球连接起来的一种节点形式。
它一
般由钢球、螺栓、销子、套筒和维头或封板等零件组成。
螺栓球节点的连接构造
原理是,先将置有縩栓的锥头或封板焊在钢管杆件的两端,在伸出锥头或封板的
縩杆上套有两侧开有长槽的无纹螺母(套简),并以销钉将螺栓与套简连在一起。
拼装时直接拧动六角形套筒,通过销钉带动螺栓转动,从而使螺栓旋入球体,直
至杆件与螺栓球紧贴为止。
钢球直径应保证相邻螺栓在球体内不相碰并应满足套筒接触面的要求。
螺栓
在整个节点中是最关键的传力部件,合理的设计,对保证节点的安全和减轻节点重
量都有密切关系。
螺栓常采用高强度钢材制作,并要求热处。
高强度螺栓的性能等级应按规格
分别选用。
对于M12~M36的高强度螺栓,其强度等级应按10.9级选用;对于
M39~M64的高强度螺栓,其强度等级应按9.8级选用。
套筒是六角形的无纹螺母,主要用以拧紧螺栓和传递杆件轴向压力。
套筒内
孔径一般比螺栓直径大 1 mm。
套简壁厚按网架最大压杆内力计算确定,并验算
其开槽处和端部有效截面积的承压力。
套简端部到滑槽端部距离,应按该处有效
戴面抗拉能力不低于销钉抗剪能力进行计算,但不应小于1.5倍滑槽宽度(滑槽
宽度一般比销钉直径大2 mm)。
销子是套筒和螺栓联系的媒介,使能通过旋转套简面拧紧螺栓。
在拧紧螺栓时,销子承受剪力。
为臧少销孔对螺栓有效截面的削弱,销子直径应尽可能小些,
并宜采用高强钢制作。
其直径一般取螺栓直径的0.16~0.18倍,且不小于3 mm。
锥头或封板连接其连接焊缝的承载力应不低于连接钢管,焊缝底部宽度可根
据连接钢管壁厚取2mm~5mm。
锥头任何截面的承载力应不低于连接钢管,封板厚
度应按实际受力大小计算确定,封锥头底板外径宜较套筒外接圆直径大1mm~ 2mm,锥头底板内平台直径宜比螺栓头直径大2mm。
锥头倾角应小于40°。
结束语
随着近三十年来高强度钢材的使用,电子计算技术的进步,为空间结构的发
展创造了更为有利的条件。
国内外大量的工程实践说明,网架结构已成为当前大
跨度空间结构中发展最快的一种结构形式。
参考文献
[1]《网架与网壳》.沈祖炎.同济大学出版社
[2]JGJ7-2010空间网格结构技术规程北京。
中国建筑I业出版社,2010 [3]徐立志.网架设计中常见技术问题的探讨J].民营科技,2010.25。