大跨网架结构布置原则及实例
大跨度钢结构网架在结构设计中的要点及对策
大跨度钢结构网架在结构设计中的要点及对策摘要:当今社会经济飞速发展,人民生活水平日益提高,世界各国纷纷筹划建造更大、更高、更长的各种超大型复杂结构物。
来满足人们对生活空间的追求。
大跨度房屋钢构设计是经济和社会发展的需要。
本文介绍了大跨度钢构设计的现状和大跨度房屋主要的钢构划分,分析了大跨度房屋钢构的设计要点。
关键词:大跨度;钢结构;网架;荷载;支座Abstract: In today’s rapid social and economic development, the improvement of people’s living level, the various countries around the world are planning to build bigger, better, more large complex structure. To meet the needs of people of life pursuit. Large span steel structure housing design is the need of economic and social development. This paper introduces steel division of the steel design of large span and large span building mainly, analyzes the design points of large-span steel structure housing.Key words: large span; steel structure; structure; load; bearing钢构建筑的设计时,首先应根据建筑结构的使用年限,建筑结构的安全等级以及需要抗震建筑结构的抗震设防类别确定其基本要求。
着重依据可靠度的要求进行设计,在规定的时间,在规定的条件下,完成预定功能的设计。
大跨度网架结构2011施工技术与应用
大跨度网架结构2011施工技术与应用1. 背景介绍随着现代经济和文明发展的不断推进,建筑结构要求也越来越高。
大跨度网架结构在这种背景下成为一种受欢迎的结构形式。
该结构形式具有跨度大、自重轻、安装便捷等特点,因此得到了广泛应用。
本文介绍了2011年大跨度网架结构的施工技术和应用情况。
2. 结构特点大跨度网架结构具有以下特点:•跨度较大:跨度一般指承重结构中连续横跨支撑点间的水平距离,大跨度网架结构的跨度一般在30米以上。
•质量轻:大跨度网架结构一般采用轻量化的材料,如钢材、铝材等,整体结构比较轻。
•应力均匀:大跨度网架结构中的杆件受力较为均匀分布,从而增加了结构的稳定性和安全性。
•安装方便:大跨度网架结构可以在工厂中预制完成,现场安装比较简单,且施工周期短。
3. 施工技术大跨度网架结构的施工技术主要包括以下几个方面:3.1 结构设计大跨度网架结构的设计需要考虑到跨度、荷载、风压等多种因素,同时需要充分考虑建筑材料的可行性和制造成本。
3.2 材料制作网架结构的材料一般采用热轧角钢、钢管、槽钢等,这些材料需要进行切割、弯曲以及焊接等处理,同时也需要严格的材料检验。
3.3 现场安装现场安装主要是将制作好的材料按照设计要求进行安装,并在安装过程中进行适当的调整。
安装时需要注意安全,同时保持结构的稳定性。
4. 应用情况大跨度网架结构在建筑领域中得到了广泛的应用,特别是在体育馆、展览馆、会议中心等建筑中;另外在环境保护等方面也有应用。
国内一些大型建筑如鸟巢、水立方等都采用了大跨度网架结构。
5.随着大跨度网架结构技术的不断发展,该结构形式具有的优点在建筑领域中得到了广泛的应用。
同时,该结构的设计、制造、安装等方面还需要进一步研究和优化,以更好地满足不同的需求。
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。
大跨度圆形钢结构网架地面拼装、整体顶升施工工法(2)
大跨度圆形钢结构网架地面拼装、整体顶升施工工法大跨度圆形钢结构网架地面拼装、整体顶升施工工法一、前言大跨度圆形钢结构是一种应用广泛的建筑结构形式,可以在体育馆、展览馆、机场等场所中见到。
而在大跨度圆形钢结构的施工中,地面拼装和整体顶升工法是一种常用的施工方式。
本文将对这一工法进行详细介绍。
二、工法特点该工法的特点主要包括:1)具有很好的适应性,可以适应不同尺寸、形状的大跨度圆形钢结构;2)施工过程中的临时支撑少,对环境干扰小;3)整体施工,提高工作效率;4)能够保证施工质量,减少变形和刚度损失。
三、适应范围该工法适用于各类大跨度圆形钢结构,包括大型体育馆、展览馆、机场候机楼、舞台等。
无论是屋盖结构,还是整个建筑的主体结构,该工法都能够胜任。
四、工艺原理该工法的工艺原理主要是通过地面进行拼装,然后将整个结构通过临时支撑和具有顶升功能的设备进行整体顶升。
通过钢结构构件与设备的协同作用,实现整个结构在地面上进行拼装,并且整体顶升至设计位置。
五、施工工艺1) 地面拼装:首先,在地面上进行钢结构构件的拼装工作。
根据设计图纸和施工方案,将钢结构构件按照顺序进行组装。
拼装过程中,要确保构件的连接牢固,并进行必要的调整和校正。
2) 临时支撑:在拼装好的钢结构上设置临时支撑,以保证整个结构的稳定和安全。
3) 整体顶升:通过具有顶升功能的设备,对整个结构进行整体顶升。
整体顶升过程中,需要注意控制顶升速度和控制顶升高度,以保证顶升的平稳和准确。
六、劳动组织在施工过程中,需要组织一支熟练的劳动队伍。
该队伍应包括有经验的钢结构施工人员、设备操作人员以及相关的安全人员。
劳动组织应合理,各个施工阶段的任务分工明确,以确保施工过程的顺利进行。
七、机具设备施工过程中,需要使用一些特殊的机具和设备。
主要包括:顶升设备、拼装设备、调整设备等。
这些设备应按照要求进行安装和调试,并且需要经过专业操作人员的使用。
八、质量控制施工过程中,需要进行严格的质量控制,以确保施工的质量达到设计要求。
大跨度空间钢结构之网架结构1
2. 网架几何不变的充分条件
(1)由几何不变的单元构成的网架结构也必定是几何不变的(三角锥是 组成空间结构几何不变的最小单元) (2)以一个几何不变的单元为基础,通过三根不共面的杆件交出一个新 节点构成的网架也是几何不变的 (3)由三角形图形的平面组成的空间结构,其节点至少为三平面交汇点时, 结构为几何不变体系 (4)对于几何可变的单元可通过加设杆件或支承链杆使其成为几何不变体系
wi
j
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vi
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u
i j
v
i j
w
i T j
]
{δ }= [Δ
i
Δj
]
T
{δ }ij = [T ]{δ } T {δ }= [T ] {δ }ij
{F }= [K ]{δ } {F }= [T ] {F } {δ }= [T ] {δ }
T T ij
ij
[T ] {F }ij = [K ][T ] {δ }ij
二、 网架结构的整体构造 1. 网架结构的主要几何尺寸 2. 网架的屋面排水 3. 网架的起拱度与容许挠度
1. 网架结构的主要几何尺寸
(1) 网架高度
确定网架结构高度时主要考虑以下因素: 建筑要求及刚度要求 屋面荷载的大小、通风管道的穿行高度、跨度的大小 网架的平面形状 圆形、正方形或接近正方形时,高度可取得小些 支承条件 点支承比周边支承的网架高度大
整体坐标系下的 杆端力列矩阵
⎡ l 0⎤ 坐标转换矩阵 ⎢m 0 ⎥ ⎥ ⎢ ⎢n 0⎥ [T ] = ⎢ ⎥ ⎢0 l ⎥ ⎢ 0 m⎥ ⎥ ⎢ ⎢0 n⎥ ⎦ ⎣
局部坐标系下的 杆端力列矩阵
{F }ij = [T ]{F }
{F }= [T ] {F }
3_2 大跨屋盖结构
网格尺寸确定原则
网架的网格尺寸与高度关系密切,斜腹杆与弦 杆夹角应控制在400-550之间为宜。如夹角过小, 节点构造困难。 网格尺寸要与屋面材料相适应,网架上直接铺 设钢筋混凝土板时,网格尺寸不宜过大,一般 不超过3m,否则安装困难。当屋面采用有檩体 系时,檩条长度一般不超过6m。 对周边支承的各类网架高度及网格尺寸可按表 3-1选用。
运动场看台
图3.10正放抽空四角锥网架
特点:将正放四角锥 网架适当抽掉一些 腹杆和下弦杆。
特点: 保持正放四角锥网架 周边四角锥不变,中 间四角锥间隔抽空, 下弦杆呈正交斜放, 上弦杆呈正交正放。 克服了斜放四角锥网 架屋面板类型多,屋 面组织排水较困难的 缺点。 图3.11 棋盘形四角锥网架
特点: 上弦网格呈正交斜放, 下弦网格为正交正放。 网架上弦杆短,下弦 杆长,受力合理。 适用于中小跨度周边 支承,或周边支承与 点支承相结合的矩形 平面。
图 3.12 斜放四角锥网架
图3.13 星形四角锥网架 星形网架上弦杆比下弦杆短,受力合理。竖杆受压, 内力等于节点荷载。星形网架一般用于中小跨度周 边支承情况。
四角锥体系网架
三角锥体系网架
水平斜撑杆
选用原则:在矩 形建筑平面中, 网架的弦杆垂直 于及平行于边界。 图3.4两向正交正放网架
水平斜撑杆
水平斜撑杆
图3.5 周边支承网架水平斜撑布置方式之一
图3.6 两向正交斜放网架 两向正交斜放 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。 两向斜交斜放 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
当W>0网架为几何可变体系; W=0网架无多余杆件,如杆件布置合理,为静 定结构; W<0网架有多余杆件,如杆件布置合理,为超 静定结构。
大跨度网架施工方案分析
大跨度网架施工方案分析
一、前言
大跨度网架,是一种在现代城市和公共建筑中广泛应用的结构形式。
与传统的混凝土结构相比,大跨度网架的优点在于轻量化、自然通风和景观效果好,但施工难度也相应地增加了。
本文将从施工方案的角度来详细分析大跨度网架的施工过程。
二、施工方案的制定
1. 概述
大跨度网架的施工方案要考虑到施工过程中的每个步骤,包括组装、吊装、连接、加固等。
在制定施工方案时,必须考虑到设计的要求、现场条件、材料性能和工期等因素。
2. 组装方案
在制定组装方案时,应根据设计图纸和工作计划,分析每一块构件的尺寸、重量和连接方式,为组装提供便利。
同时,还要根据施工现场的实际情况和先进的工艺技术,制定最佳的组装方案。
3. 吊装方案
大跨度网架的材料较轻、构造复杂,需要采取一些特殊的吊装装备和技术措施,确保安全可靠。
在制定吊装方案时,要求考虑到吊具的选型、吊车的配备、起吊数和吊装高度等因素,尽可能减少现场的危险。
4. 连接方案。
2021年大跨度网架施工方案分析
2021年大跨度网架施工方案分析1工程概况河南省某官窖遗址展示厅工程为双层螺栓球网架,平面尺寸63m×67.5m,四边点支撑,柱顶标高10.65m,总质量约330t。
见图1。
官窖遗址位于展示厅内,全部被钢网架所覆盖,平面尺寸25.6m×34.1m,采用螺栓球网架可避免焊接施工对遗址建筑的影响且较环保[1]。
2。
2施工方案比选由于展示厅南北地形高差接近4m,同时考虑官窖遗址建筑物,首先排除网架在地面拼装整体顶升的方案,只能在高空进行散拼。
高空散拼如采用全场搭设满堂红脚手架加原建筑物上方设置滑移平台的方案,则工期较长,措施费用较高,不合理。
网架累计滑移方案,即在场地一侧搭设局部满堂红脚手架,在脚手架上进行高空散拼,局部散拼完成后,向场地另一侧滑移,滑移出脚手架后,再在脚手架上累积拼装,直至全部滑移到位,整体落位进行支座焊接。
首单元地面拼装,起重机吊装,其余单元高空散拼方案。
为方便施工,防止网架在安装过程中变形过大,局部超应力,在网架内部下弦设置临时支撑点,全部安装完成后,同步卸载,完成安装。
为方便对比,根据工艺要求、现场情况和网架刚度,两种方案中均将网架安装划分为9个单元,不同的是累计滑移法先拼装滑移最远端的单元9。
见图3。
网架支撑在混凝土柱上,原混凝土梁仅10cm厚且未过支座中心线,不能作为累计滑移方案中滑移轨道的有效支撑,施工有一定难度。
可以另设滑移梁,上铺滑移装置,使滑移轨道中心线与网架支座中心线重合,以减小滑移过程中网架支座因受到偏心力而产生不利影响。
计算网架移动所需的拉力和网架支座与滑轨间的摩擦力,合理选取牵引装置。
高空散拼方案的临时支撑应根据遗址建筑位置和网架情况确定数量和位置,做到布置均匀、数量合理,保证杆件应力和节点位移在规范[2]要求范围内。
见图4。
3过程仿真分析结构设计通常是以完整结构在设计荷载作用下的计算模型为依据,再根据内力计算的结果确定各构件截面大小是否满足设计规范要求[3]。
大跨网架结构布置原则及实例
第3讲:网架结构
②支承方式 多跨,单跨 四点支承,多点支承, 周边支承,混合支承
第3讲:网架结构
③网格形式 桁架体系->由平行弦桁架组成,杆件较多,刚度较大,适用 于各种跨度 角锥体系->四 角锥或三角 锥 单元 组成 空间格 构 ,杆件较小, 用钢经济,刚度也较大,可抽去部分杆件,杆件更少。
第3讲:网架结构
①结构组成 上弦下弦为三角形网格,下弦节点对准上弦三角形中心
第3讲:网架结构
②三角锥网架 上下弦杆等长,三角形,每个节点 9 根杆,受力均匀, 刚度大,适合于多边形平面
第3讲:网架结构
②抽空三角锥网架 局部抽空,上弦三角形,下弦六边形,刚度小,中小跨 度,省钢
第3讲:网架结构
②蜂窝形三角锥网架 上弦三角形和六边形,下弦六边形,节点杆件交汇少, 刚度小,中小跨度
第3讲:网架结构
三、网架形式的选择 1、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸,支承方式,荷载大小, 屋面构造,建筑要求,制造和安装方法,材料供应情况
第3讲:网架结构
2、选型原则:参照《网架结构设计与施工规范》 四角锥,两向正交: 平面形状为矩形,周边支承边长比≤1.5的网架,斜放; 平面形状为矩形,周边支承边长比>1.5的网架 ,正放; 平面形状为矩形,三边支承一边开口网架; 平面形状为矩形,多点和点边混合支承网架; 平面形状为矩形,多点和点边混合支承网架
第3讲:网架结构
③两向正交斜放网架 桁 架垂直相交,弦杆与边界成 45°, 各榀桁架长度不 同,刚度大,对角桁架支座受拉
第3讲:网架结构
⑤三向网架 三组桁架60° 相交,受力均匀,节点交汇杆多(13根), 构造复杂,刚度大,大跨度,圆形,三角形或多边形平面
第3讲:网架结构
3_6 大跨屋盖结构
图3.38 高强螺栓几何尺寸
套筒通常开有纵向滑槽(图3.39a),滑槽宽度一 般比销钉直径大1.5-2mm。 套筒端部到开槽端部(或钉孔端)距离应使该处有 效截面抗剪力不低于销钉(或螺钉)抗剪力,且不 小于1.5倍开槽的宽度或6mm。套筒端部要保持平 整,内孔L径可比螺栓直径大1mm。
图3.39套筒几何尺寸
单面弧形压力支座,适用于中小跨度网架如图 3.47
a 两个螺栓连接
b 四个螺栓连接
图3.47 单面弧形压力支座
单面弧形拉力支座 (图3.48)适用于较 大跨度网架。为更 好地将拉力传递到 支座上,在承受拉 力的锚栓附近应设 加劲肋以增强节点 刚度。
图3.48 单面弧形拉力支座
双面弧形压力支 座(图3.49),在 支座和底板间设 有弧形块,上下 面都有是柱面, 支座既可转动又 可平移。 图3.49 双面弧形压力支座
D1,D2--相邻两根杆件的外径 θ--相邻两根杆件的夹角 d1--相应于D1杆件
所配螺栓直径 η--套筒外接圆直径 与螺栓直径之比 S--套筒长度
图3.37 带封板管件的几何关系
螺栓,套筒
高强度螺栓应符合8.8或10.9级的要求,每个高 强度螺栓受拉承载力设计值按下式计算: 螺栓杆长度Lb由构造确定(图3.38),其值为:
球铰压力支座
(图3.50)只能转
动而不能平移,
适用于多支点支
承的大跨度网架。
图3.50 球铰压力支座
板式橡胶支座(图 3.51)适用于大中 跨度网架。通过橡 胶垫的压缩和剪切 变形,支座既可转 动又可平移。如果 在一个方向加限制, 支座为单向可侧移 式,否则为两向可 侧移式。
图3.51 板式橡胶支座
图3.28 焊接钢管节点
大跨度网架结构设计与施工
大跨度网架结构设计与施工摘要:本文通过对网架钢结构体系特点及应用发展的分析,指出大跨度网架结构是网架结构发展的必然趋势,提出采用基于空间桁架位移法的网架通用计算程序进行大跨度网架结构的设计,并对目前常用的网架结构施工技术分析,从而保证网架结构工程的建设质量。
关键词:大跨度;网架结构;设计;施工中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:0 引言钢结构网架体系是通过节点连接将多根杆件按照一定的网格形式搭接的空间结构,具有刚度大、稳定性好、抗震能力强等众多优点,在体育场、休闲酒店、机库等工程建设中得到广泛的应用[1]。
大跨度钢结构网架的结构复杂,属于高次超静定结构,在工程的设计和施工中应特别注意,以保证网架结构体系的合理性和可靠性。
1 钢网架结构的特点钢网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式搭接而成的空间高次超静定结构体系,能承受来自各个方向的荷载,并具有较高的安全储备。
通过杆件之间互相支撑作用确保网架结构体系具有较好的刚度和整体稳定性。
网架结构的杆件通常采用q235 、16mn型钢管或型钢,杆件的规格统一,便于工厂化生产和工地安装,为加快工程进度提供了有利条件和保证。
此外,网架结构的型式多样,可以适应于各种平面形式的建筑,而且适用于中跨度的建筑,特别是在大中跨度结构的应用中具有较好的经济性。
2 网架结构的结构形式与设计方法2.1 网架结构的结构形式及选择网格结构的网架杆件主要起承受轴力的作用,通过对这些杆件的合理布置可以使其支撑,充分利用不同材料的特性,使其具备较好地承受各种荷载的能力。
为适应不同跨度、不同支承条件的建筑要求,可以将网格结构搭建成平面桁架系和角锥体系,而且由于网架支承情况的不同,网格结构还可以分为多种类型[3]。
网架结构的形式多样,应根据建筑物的平面形状、跨度大小、支承情况、荷载大小、屋面构造、制作和安装方法等实际情况选择合格的网架结构形式。
2.2 网架结构的设计方法网格结构是由许多杆件组成的空间杆系结构,由于杆件众多,结构受力情况十分复杂,在设计时需要进行必要的简化,才能确定网架结构在外荷载作用下的内力和位移情况。
大跨拱形空间网架结构施工工法(2)
大跨拱形空间网架结构施工工法大跨拱形空间网架结构施工工法一、前言大跨拱形空间网架结构是一种在大跨度建筑中广泛使用的结构形式,具有高强度、刚度和稳定性,能够满足现代建筑对于大空间的需求。
在施工过程中,采用适当的施工工法是保证工程质量和安全的关键。
本文将介绍大跨拱形空间网架结构的施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点大跨拱形空间网架结构施工工法的特点主要包括以下几个方面:1. 采用预制构件:工法采用预制构件,在工厂内加工好构件后,进行现场组装,提高工作效率和质量控制能力。
2. 自重支撑:工法利用结构本身的自重进行支撑,减少对周围环境的影响。
3. 拼装式施工:工法采用拼装式施工,将构件通过螺栓连接,为施工提供便利。
4. 快速施工:工法操作简便,施工速度快,能够在较短时间内完成整个施工过程。
5. 高度可调:工法具有高度可调节性,能够适应不同高度的施工要求。
三、适应范围大跨拱形空间网架结构施工工法适用于大跨度建筑、体育场馆、车站、机场等需要大空间的工程。
适用范围广泛,通过工法的施工,能够满足各种设计要求。
四、工艺原理大跨拱形空间网架结构施工工法的施工工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
1. 施工工法与实际工程之间的联系:工法根据实际工程的设计要求和施工条件进行调整,确保施工过程中的顺利进行。
2. 采取的技术措施:工法通过采取合适的技术措施,如螺栓连接、模板支撑、吊装等,实现构件的拼装和固定,保证结构的稳定性和安全性。
五、施工工艺大跨拱形空间网架结构的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 基础施工:根据设计要求,在现场进行地基处理和基础施工,确保基础的稳定性和承载能力。
2. 预制构件制作:将预制构件在工厂内进行加工和制作,包括切割、焊接、涂防腐等工艺。
3. 运输与吊装:将制作好的构件通过运输工具将其运输到施工现场,并通过吊装设备将其准确放置到设计位置上。
大跨度网架结构实例应用
大跨度网架结构实例应用
随着网架建筑的出现,以及网架建筑在使用中的诸多优点,越来越多的用户选择了钢结构网架建筑,从而导致网架建筑快速的应用到了诸多的领域之中,东吴网架小编介绍一下可大跨度网架。
大跨度网架:网架跨度越大,自重在全部荷载中所占比重也就越大,减轻自重可以获得明显的经济效果。
因此,网架强度高而质量轻的优点对于大跨网架特别突出。
我国大会堂的钢屋架、北京和上海等地体育馆的悬索网架和钢网架、陕西秦始皇墓陶俑陈列馆的三铰拱架都是大跨度屋盖的具体例子。
大型体育馆屋盖网架的跨度己达llOm。
在工业建筑中,大跨屋盖网架不断增多,除飞机装配车间(跨度一般在60m以上)外,汽车装配有跨度50~ 60m 的散装仓库,电机工业有跨度约50m高度约40m的大型试验室。
今后随着现代化建谩的进展,将会不断出现更多的大跨度网架。
大跨度网架施工方案分析
大跨度网架施工方案分析随着我国经济的快速发展,城市化进程加快,越来越多的高层建筑、大型商业综合体、医院、学校等建筑物涌现而出,同时城市里还充斥着大型购物中心、地铁、机场等众多基础设施工程。
所有这些建筑物和设施都需要大量的用电量来支撑它们日常的运作和需求。
因此,电力供应的稳定性和可靠性日益受到关注,特别是在城市人口密集区域,传输高能量的强电线路也越来越难以满足市场需求,对于如何搭建可靠、稳定、高效的电力补给系统,已经成为了当下面临的一个重要问题。
其中一种常见的解决方案是大跨度网架,它相当于是一种比传输塔更高大、更强壮的电力支持结构,可以通过预制厂进行统一加工制造,同时满足一定的施工要求,安装完成后,能够有效地支撑起更多、更强劲的电力负荷,从而实现电力补给的持续稳定。
下面,将就大跨度网架施工方案进行分析:1.选择适合的支架网架的支架是非常重要的,需要选择适合的支架来确保整个架构的结构稳定性。
当前市场上的支架种类繁多,如板式支架、脚手架支架、模架、钢管支架等,要根据实际情况选择最适合的支架,以保证网架的稳定性,同时也要有足够的耐力来支撑因风震等外部因素而产生的负荷。
2.考虑到安全性可以通过虚拟仿真技术对建筑物进行测算,了解网架的结构和每个零件之间的关系,考虑到安全性要素,如正常运行时的风压、冬季雪压、地震时的振动力等,并选择合适的材料和组件来支撑建筑物的安全性。
3.灵活性与体现性的引入由于大跨度的网架都是非常大的结构,制造、运输和装配都非常困难,因此施工过程中需要灵活性以及体现性的引入。
为了解决施工中的问题,可以采用工业化生产流水线式生产网架,这种流程可以大大提升制造速度,同时也可以方便运输,借助于现场的移动式机械和吊车进行大型组件的安装和拆卸,从而保证工程的进度和安全性。
综上所述,针对大跨度网架的施工方案需要高度重视,包括选择适合的支架、考虑安全性和引入灵活性与体现性等方面,只有这样,我们才能确保这个强大的电力支撑体系获得圆满的建设。
大跨结构 网架结构
(3)网架自重+半跨屋面板自重+施工荷载。
后两种荷载组合主要考虑斜腹杆的变号。当采用轻屋面 (如压型钢板)或屋面板对称铺设时,可不计算。
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大跨空间结构 Spatial Structures芦燕2源自15年9月23日30/120
2.3杆件设计
(1)杆件材料和截面形式
常采用钢材或铝合金材料。钢材的品种主要有低碳钢(如Q235)、 低合金钢(如Q345)和不锈钢(0Cr18Ni9)等。
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三角锥网架
大跨空间结构 Spatial Structures
芦燕 2015年9月23日 16/120
1.2分类
(3)三角锥体系
整体刚度不如三角锥网 架,适用于中小跨度的三 角形、六边形和圆形的建 筑平面。
抽空三角锥网架
大跨空间结构 Spatial Structures
芦燕 2015年9月23日
拉杆:保证杆件在制作、运输、安装和使用过程中有一定的刚度。
大跨空间结构 Spatial Structures
芦燕
2015年9月23日
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2.3杆件设计
(3)杆件设计原则
每个网架所选杆件规格不宜太多,一般较小跨度网架以2~3种 规格为宜,较大跨度网架以6~7种为宜,一般不超过8种。
(1)交叉桁架体系
两向斜交斜放网架
大跨空间结构 Spatial Structures
芦燕 2015年9月23日
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1.2分类
(1)交叉桁架体系
三向网架
适用于三角形、六边形 、梯形、八边形等平面
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大跨空间结构 Spatial Structures
大跨度钢网架结构的制作与吊装
大跨度钢网架结构的制作与吊装大跨度钢网架结构的制作与吊装大跨度钢网架结构的制作与吊装 1一、工程简介 1二、吊装特点 1三、吊装区域界定 1四、方案选择 1五、中心区吊装 2六、外围区与中间区吊装简介 3七、经验总结 3一、工程简介长春综合体育馆钢结构网壳为贝壳造型,是目前亚洲最大跨度的方钢管钢结构屋面.该钢结构网架纵向水平跨度191。
682m,横向水平跨度146。
000m,钢结构网壳总高度为49。
557m,网壳落地矢高为42.097m,径向拱架上下弦中心距离为2.854m。
总建筑球面积为39135m2,水平投影面积为22016m2,网壳总重量为2065t,其中含大小支撑、屋面梁、檩条565t。
二、吊装特点(1)由于外围拱脚至中心跑道之间有5m宽的马道,四周最高处为30。
380m高的围墙,8m 宽走廊,以及31.500m宽、19.820m高的看台等构筑物,占据了体育馆外围近16800m2的面积和大量空间,使施工时不能通视,起重吊装机具的吊装能力受到较大的限制。
(2)中心区吊装到安装高度后,其三维座标的调整、找平、找正和中间区的安装完成,需5座桅杆持续吊重30~40d时间。
(3)中间区安装时不可能使对称受力的拱架同步到位,先拼装的径向拱架会对中心区产生向下压力和水平推力,使已找平找正的中心区平衡破坏.(4)中心区吊装的全过程正处于长春市大风期,应充分考虑风载对吊装桅杆造成的不稳定因素。
(5)经过计算,中间区吊装最不利时将会对中心产生一个1194kN的压力。
三、吊装区域界定(1)根据体育馆内跑道范围,确定在H7节点向外延伸0。
8m椭圆周为中心区,中心区长轴85。
6m,短轴46.3m,其球面积为3800m2,水平投影面积为3113m2,中心区网壳加上绳索、机具重量接近300t。
(2)外围区的外端直接安装于拱脚基础上,内侧临时支于围墙的混凝土立柱上,并向内延伸5.8m左右,以保证拱段节点完整为前提。
该区的总重量为680t,投影面积为7837m2,单件最大长度为48.598m,最大重量为217。
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第3讲:网架结构
沈阳博展中心室内足球场屋盖 (2000) 144m×204m, 正交正放桁架 用钢量5000吨 用钢量170kg/m2;
T和十字形杆件 40℃温差 Q345D 盆式橡胶支座,反力6000kN
第3讲:网架结构
首都机场四机位机库(1996):(153+153)×90m,四角锥网架
第3讲:网架结构
第3讲:网架结构
一、应用与发展 1、结构特点 ①多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构, 属空间结构体系; ②二力杆结构,空间刚度大,整体性好,具有良好的抗震性 能; ③建筑造型灵活多样,节点连接简便(2~4种),分析计算成 熟,制造和安装定型化、标准化,节点用钢量大。
第3讲:网架结构
第3讲:网架结构
3、工程应用 首都体育馆(1967):矩形平面,122×99×6m,平行弦桁 架,用钢量65kg/m2;
第3讲:网架结构
上海体育馆(1973):圆形平面,110×6m,平行弦桁 架,用钢量47kg/m2;
第3讲:网架结构
天津无缝钢管厂(1992): 6万m2 (108×564m), 柱网 36×18m, 用钢量32kg/m2; 一汽大众轿车厂(1991):8万m2(189.4×421.6m), 柱网 21×12m, 用钢量31kg/m2; 上海大众轿车厂(1995):7.5万m2, 柱网24×24m;
第3讲:网架结构
②正放四角锥网架 上下弦杆等长,受力均匀,刚度大,用钢量大,适合于 周边支承
第3讲:网架结构
③正放抽空四角锥网架 正放四角锥网架局部抽空,形成交叉梁,用钢量省,中 小跨度
第3讲:网架结构
④斜放四角锥网架 上弦斜放,与边界成 45° ,下弦正放,上弦短,下弦 长,节点交汇杆件少,用钢量省,加刚性边框
①结构组成 上弦下弦为三角形网格,下弦节点对准上弦三角形中心
第3讲:网架结构
②三角锥网架 上下弦杆等长,三角形,每个节点 9 根杆,受力均匀, 刚度大,适合于多边形平面
第3讲:网架结构
②抽空三角锥网架 局部抽空,上弦三角形,下弦六边形,刚度小,中小跨 度,省钢
第3讲:网架结构
②蜂窝形三角锥网架 上弦三角形和六边形,下弦六边形,节点杆件交汇少, 刚度小,中小跨度
第3讲:网架结构
三、网架形式的选择 1、考虑因素 建筑物的平面形状和尺寸,支承方式,荷载大小, 屋面构造,建筑要求,制造和安装方法,材料供应情况
第3讲:网架结构
2、选型原则:参照《网架结构设计与施工规范》 四角锥,两向正交: 平面形状为矩形,周边支承边长比≤1.5的网架,斜放; 平面形状为矩形,周边支承边长比>1.5的网架 ,正放; 平面形状为矩形,三边支承一边开口网架; 平面形状为矩形,多点和点边混合支承网架; 平面形状为矩形,多点和点边混合支承网架
第3讲:网架结构
⑤星形四角锥网架 两个倒三角桁架相互交叉,三角桁架顶点相连为下弦 杆,上弦斜放,与边界成45°,下弦正放,上弦短,下 弦长,中小跨度,用钢量省,周边支承
第3讲:网架结构
⑥棋盘形四角锥网架 上弦正放,下弦斜放,与边界成 45°, 上弦短,下弦 长,中小跨度,用钢量省
第3讲:网架结构
第3讲:网架结构
三角锥,三向: 平面形状为圆形,正六边形及接近正六边形,周边支 承网架; 多层建筑的楼层或L≤50m的屋盖,以及钢筋砼板代 替上弦的组合网架;
第3讲:网架结构
3、网架的主要尺寸及构造 (1)网格尺寸 ①网格尺寸-->直接影响网架的经济性,网格大,节点 少,但砼面板重量大;网格上加檩条可采用大网格,但檩 条长度宜≤6m; ②确定因素-->柱网尺寸,屋面材料,建筑和构造要求 ,施工条件等; ③网格数n的确定: 钢砼板屋面体系:n=(2-4)+0.2L2(两向正交正放, 正放四角锥,正放抽空四角锥 );n=(6-8)+0.08L2(两向正 交斜放,棋盘形四角锥,斜放四角锥,星形四角锥 ) 钢檩条屋面体系 n=(6-8)+0.07L2,其中L2为网架短向 跨度。
2、发展过程 ①1964年上海师范学院球类房(31.5×40.5m,角钢); ②1981年建工总局《网架结构设计与施工规定》(JGJ780); ③1991年建设部《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91), 《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ78-91); ④碳素钢、低合金钢、不锈钢、铝合金结构; ⑤焊接球、螺栓球、板节点; ⑥角钢、钢管、工字钢; ⑦十二种结构体系; ⑧公共建筑,工业厂房,塔架廊栈、装饰、改扩建。
首都机场六机位机库(2007) :(176+176)×110m
d
e
~110m
a d S-A380 b-B777 b S-B747 c S-B747 b a b-B777 S-A380 d
f
~350m
第3讲:网架结构
2000年后用量有所减少 (1)民用建筑体型难以创新 (2)中小跨度轻工业建筑(电子、医ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、服装、食品)采用门式刚架 (3)中小型体育场馆,收费站,造价低
第3讲:网架结构
③两向正交斜放网架 桁 架垂直相交,弦杆与边界成 45°, 各榀桁架长度不 同,刚度大,对角桁架支座受拉
第3讲:网架结构
⑤三向网架 三组桁架60° 相交,受力均匀,节点交汇杆多(13根), 构造复杂,刚度大,大跨度,圆形,三角形或多边形平面
第3讲:网架结构
3.四角锥体系 ①结构组成 上下弦为正方形网格,相互错开半格,下弦网格节点对 准上弦正方形中心,上下弦网格节点用腹杆相连
第3讲:网架结构
(4) 网架多用于大型工业厂房 ( 汽车、化工、机械、电 力、建材、冶金、造船等),刚度大,有悬挂荷载
第3讲:网架结构
二、结构形式 1.分类 ①结构组成: 双层网架(上弦杆、下弦杆、腹杆) 三层网架(上弦杆、中弦杆、下弦杆、腹杆) , 减小杆件长度,降低内力,增加高度,大跨(L>80) 组合网架(钢筋混凝土板代替上弦杆)
第3讲:网架结构
(2)网架高度 ①网架高度:影响 刚 度 , 上、下弦杆的内力和腹杆的经 济性; ②确定原则:一般使腹杆与弦杆的夹角为40-60°; ③高跨比:钢砼板屋面体系 10-14, 钢檩条屋面体系 (1317)-0.03L2
第3讲:网架结构
(3)屋面起拱和排水 ①一般情况下,网架刚度大,不需起拱; 当L2≥60m时,采用不大于1/300的起拱度; ②屋面排水坡度的做法:(一般取1-4%) 上弦节点加小立柱找坡; 网架变高度; 整个网架起坡; 支承柱变高度; 支承柱变高度
2.交叉桁架体系 ①结构组成 平行弦桁架相互交叉组成; 较长的斜腹杆受拉,较短的竖杆受压,上下弦杆等长; 斜腹杆与弦杆间的夹角宜取40-60°; 桁架的节间长度即为网格尺寸。
第3讲:网架结构
②两向正交正放网架 两组平面桁架互相垂直,与边界平行 ,上下弦杆网格 尺寸相同,桁架长度相同,几何可变,应设支撑,正 方形平面内力分布均匀
第3讲:网架结构
②支承方式 多跨,单跨 四点支承,多点支承, 周边支承,混合支承
第3讲:网架结构
③网格形式 桁架体系->由平行弦桁架组成,杆件较多,刚度较大,适用 于各种跨度 角锥体系->四 角锥或三角 锥 单元 组成 空间格 构 ,杆件较小, 用钢经济,刚度也较大,可抽去部分杆件,杆件更少。
第3讲:网架结构