大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)內(nèi)容詳解

時(shí)間：2023-10-08作者：山東鄒唐建工有限公司瀏覽：46

大跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)內(nèi)容詳解

一、結(jié)構(gòu)形式
大跨結(jié)構(gòu)按照幾何形狀、組合方式、結(jié)構(gòu)材料及受力特點(diǎn)的不同可分為平面結(jié)構(gòu)體系和空間結(jié)構(gòu)體系兩大類。
平面結(jié)構(gòu)體系：梁式結(jié)構(gòu)（平面桁架、空間桁架），平面剛架和拱式結(jié)構(gòu)。
空間結(jié)構(gòu)體系：平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，大部分懸索結(jié)構(gòu)，斜拉結(jié)構(gòu)，張拉結(jié)構(gòu)等
二、網(wǎng)架的形式
網(wǎng)架按照弦桿的層數(shù)可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。三層鋼架增加網(wǎng)架高度，減少弦桿內(nèi)力、減小網(wǎng)架尺寸和腹桿長度，當(dāng)網(wǎng)架跨度較大時(shí)三層網(wǎng)架用鋼量減少，但桿件和節(jié)點(diǎn)的增加，比較復(fù)雜。
1 網(wǎng)架為一空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)，桿件布置必須保證不出現(xiàn)結(jié)合可變性。得滿足以下條件：w=3j-m-r≦0
2 雙層網(wǎng)架的常用形式：
2.1、平面桁架系網(wǎng)架：上下弦桿完全對應(yīng)并與腹桿位于同一豎向平面內(nèi)，豎向受壓，斜桿受拉。（兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架）
2.2、四角錐體系網(wǎng)架：由若干倒置的四角錐按照一定規(guī)律組成。（正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、棋盤型四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、星形四角錐網(wǎng)架）
2.3、三角錐體系網(wǎng)架：基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐。（三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩型三角錐網(wǎng)架）
3 網(wǎng)架的選型：網(wǎng)架的選型應(yīng)結(jié)合工程的平面形狀、建筑要求、荷載和跨度的大小、支撐情況和造價(jià)等因素綜合分析確定。按照《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ 7-91）的劃分：大跨度為60m以上；中跨度為30-60m；小跨度30m以下。
3.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承：網(wǎng)架的支承方式有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承結(jié)合，兩邊和三邊支承等
3.2網(wǎng)架高度及網(wǎng)格尺寸：網(wǎng)架的高度與屋面荷載、跨度、平面形狀、支承條件及設(shè)備管道等因素有關(guān)。
3.3網(wǎng)架的擾度要求及屋面排水坡度：允許擾度不得**過下列數(shù)值，用作屋蓋-L2/250；用作樓面-L2/300.L2為網(wǎng)架的短向跨度。屋面排水一般為3%-5%。
三、網(wǎng)架的計(jì)算要點(diǎn)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》（JGJ 7-91）的要求。
1 直接作用和間接作用：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)應(yīng)對使用階段荷載作用下的內(nèi)力和位移計(jì)算，并應(yīng)根據(jù)具體情況對地震作用、溫度變化、支座沉降等間接作用及施工安裝荷載引起的內(nèi)力和位移進(jìn)行計(jì)算。
2 網(wǎng)架內(nèi)力分析方法：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外荷載按靜力等效原則，將節(jié)點(diǎn)從屬面積內(nèi)的荷載集中作用在該節(jié)點(diǎn)上。分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力是忽略節(jié)點(diǎn)剛度的影響，假定其為鉸接，桿件只承受軸力。當(dāng)有節(jié)間荷載時(shí)，應(yīng)當(dāng)同時(shí)考慮彎矩的影響。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移可按彈性階段進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)網(wǎng)架類型、跨度大小按規(guī)定選用（空間桁架位移法、交叉梁系差分法、擬夾層板法、假象彎矩法）
四、空間桿系有限元法

空間桿系有限元法也稱空間桁架位移法，分析時(shí)以網(wǎng)架的桿件為基本單元，以節(jié)點(diǎn)位移為基本未知量。有桿件內(nèi)力與節(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系建立單元?jiǎng)偠染仃?，然后根?jù)各節(jié)點(diǎn)平衡及變化協(xié)調(diào)條件建立結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)荷載和節(jié)點(diǎn)位移間關(guān)系，形成結(jié)構(gòu)剛度矩陣和總剛度方程。

基本假定：1、網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)為空間鉸接節(jié)點(diǎn)，桿件只承受軸力。2、結(jié)構(gòu)材料為完全彈性，在荷載作用下網(wǎng)架變形很小，符合小變形理論。

空間桿系有限元法計(jì)算步驟：

1、根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、荷載對稱性選取計(jì)算簡圖，并對其節(jié)點(diǎn)和桿件進(jìn)行編號(hào)為減小總剛度矩陣帶寬，節(jié)點(diǎn)編號(hào)應(yīng)遵循相鄰節(jié)點(diǎn)好差盡小原則

2、計(jì)算桿件單元長度及桿件與整體坐標(biāo)軸夾角余弦

3、初選各桿截面積

4、建立局部和整體坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃?/p>

5、集合總剛度矩陣，減小矩陣的容量

6、建立荷載列陣

7、引入邊界條件對總剛度進(jìn)行處理

8、求解總剛度方程，得出各節(jié)點(diǎn)位移值

9、根據(jù)節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算桿件內(nèi)力

10、按桿件內(nèi)力調(diào)整桿件的截面，并重新計(jì)算，不**過4-5次




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• 詞條

  詞條說明

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