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三角錐及四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的常用形式
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
一、三角錐體系網(wǎng)架三角錐體系鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐。錐底三條邊為網(wǎng)架上弦桿,棱邊為網(wǎng)架的腹桿,連接錐頂?shù)臈U件為網(wǎng)架下弦桿。三角錐網(wǎng)架主要有三種形式。
(1)三角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
三角錐網(wǎng)架上下弦平面均為正三角形網(wǎng)格,上下弦節(jié)點(diǎn)各連9根桿件。當(dāng)網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺寸的2/3倍時(shí),上下弦桿和腹桿等長。三角錐網(wǎng)架受力均勻,整體性和抗扭剛度好,適用于平面為多邊形的大中跨度建筑。
(2)抽空三角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
保持三角錐網(wǎng)架的上弦網(wǎng)格不變,按一定規(guī)律抽去部分腹桿和下弦桿,可得到抽空三角錐網(wǎng)架。抽桿方法是沿網(wǎng)格周邊一圈的網(wǎng)格不抽桿,內(nèi)部從第二圈開始沿三個(gè)方向每間隔一個(gè)網(wǎng)格抽掉部分桿,則下弦網(wǎng)格成為多邊形的組合。抽桿后,網(wǎng)架空間剛度受到削弱。下弦桿數(shù)量減少,內(nèi)力較大。抽空的三角錐網(wǎng)架適用于平面內(nèi)為多邊形的中小跨度建筑。
(3)蜂窩形三角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
蜂窩形三角錐網(wǎng)架。上弦網(wǎng)格為三角形和六邊形,下弦網(wǎng)格為六邊形。腹桿與下弦桿位于同一豎向平面內(nèi)。節(jié)點(diǎn)、桿件數(shù)量都較少,適用于周邊支承,中小跨度屋蓋。蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身是幾何可變的,借助于支座水平約束來保證其幾何不變。
二、四角錐體系鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
鋼結(jié)構(gòu)工程中四角錐體系網(wǎng)架是由若干個(gè)倒置的四角錐按一定規(guī)律組成。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架上下弦平面均為方形網(wǎng)格,下弦節(jié)點(diǎn)均在上弦網(wǎng)格形心的投影線上,與上弦網(wǎng)格四個(gè)節(jié)點(diǎn)用斜腹桿相連。通過改變上下弦的位置、方向,并適當(dāng)?shù)爻槿ヒ恍┫覘U和腹桿,可得到各種形式的四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架。
(1)正放四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
建筑平面為矩形時(shí),正放四角錐體鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架上下弦桿均與邊界平行或垂直。上下弦節(jié)點(diǎn)個(gè)連接8根桿件,構(gòu)造較統(tǒng)一。如果網(wǎng)格兩個(gè)方向尺寸相等且腹桿與下弦平面夾角為45°。上下弦桿和腹桿長度均相等。正放四角錐體網(wǎng)架空間剛度較好,但桿件數(shù)量較多,用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網(wǎng)架,宜采用周邊支承。
(2)正放抽空四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
將正放四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架適當(dāng)抽掉一些腹桿和下弦桿,如每隔一個(gè)網(wǎng)格抽去斜腹桿和下弦桿,使下弦網(wǎng)格的寬度等于上弦網(wǎng)格的二倍,從而減小桿件數(shù)量,降低了用鋼量,但剛度較正放四角錐網(wǎng)架弱一些。在抽空部位可設(shè)置采光或通風(fēng)天窗。由于周邊網(wǎng)格不宜抽桿,兩個(gè)方向網(wǎng)格數(shù)宜取奇數(shù)。
(3)棋盤形四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
在正放四角錐網(wǎng)架基礎(chǔ)上,保持周邊四角錐不變,中間四角錐間隔抽空,上弦桿為正交正放,下弦桿與邊界成45°角,為正交斜放。這種鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架上弦短桿受壓,下弦長桿受拉,節(jié)點(diǎn)匯交桿件少。適用于小跨度周邊支承情況。
(4)斜放四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
將正放四角錐上弦桿相對(duì)于邊界轉(zhuǎn)動(dòng)45°放置,則得到斜放四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架。上弦網(wǎng)格呈正交斜放,下弦網(wǎng)格為正交正放。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架上弦桿短,下弦桿長,受力合理。下弦節(jié)點(diǎn)連接8根桿,上弦節(jié)點(diǎn)只連6根桿。適用于中小跨度周邊支承,或周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的矩形平面。
(5)星形四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架
星形四角錐鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的組成單元形似一星體。將四角錐底面的四根桿用位于對(duì)角線上的十字交叉桿代替,并在中心加設(shè)豎桿,即組成星形四角錐。十字交叉桿與邊界成45°角,構(gòu)成網(wǎng)架上弦,呈正交斜放。下弦桿呈正交正放。腹桿與上弦桿在同一豎向平面內(nèi)。星形網(wǎng)架上弦桿長度時(shí),上弦桿與豎桿等長,斜腹桿與下弦桿等長。星形鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架一般用于中小跨度周邊支承情況。
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