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三角錐及四角錐鋼結構網架的常用形式
發布時間:2014-07-15
一、三角錐體系網架三角錐體系鋼結構網架的基本單元是錐底為正三角形的倒置三角錐。錐底三條邊為網架上弦桿,棱邊為網架的腹桿,連接錐頂的桿件為網架下弦桿。三角錐網架主要有三種形式。
(1)三角錐鋼結構網架
三角錐網架上下弦平面均為正三角形網格,上下弦節點各連9根桿件。當網架高度為網格尺寸的2/3倍時,上下弦桿和腹桿等長。三角錐網架受力均勻,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)抽空三角錐鋼結構網架
保持三角錐網架的上弦網格不變,按一定規律抽去部分腹桿和下弦桿,可得到抽空三角錐網架。抽桿方法是沿網格周邊一圈的網格不抽桿,內部從第二圈開始沿三個方向每間隔一個網格抽掉部分桿,則下弦網格成為多邊形的組合。抽桿后,網架空間剛度受到削弱。下弦桿數量減少,內力較大。抽空的三角錐網架適用于平面內為多邊形的中小跨度建筑。
(3)蜂窩形三角錐鋼結構網架
蜂窩形三角錐網架。上弦網格為三角形和六邊形,下弦網格為六邊形。腹桿與下弦桿位于同一豎向平面內。節點、桿件數量都較少,適用于周邊支承,中小跨度屋蓋。蜂窩形三角錐網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、四角錐體系鋼結構網架
鋼結構工程中四角錐體系網架是由若干個倒置的四角錐按一定規律組成。鋼結構網架上下弦平面均為方形網格,下弦節點均在上弦網格形心的投影線上,與上弦網格四個節點用斜腹桿相連。通過改變上下弦的位置、方向,并適當地抽去一些弦桿和腹桿,可得到各種形式的四角錐鋼結構網架。
(1)正放四角錐鋼結構網架
建筑平面為矩形時,正放四角錐體鋼結構網架上下弦桿均與邊界平行或垂直。上下弦節點個連接8根桿件,構造較統一。如果網格兩個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。正放四角錐體網架空間剛度較好,但桿件數量較多,用鋼量偏大。適用于接近方形的中小跨度網架,宜采用周邊支承。
(2)正放抽空四角錐鋼結構網架
將正放四角錐鋼結構網架適當抽掉一些腹桿和下弦桿,如每隔一個網格抽去斜腹桿和下弦桿,使下弦網格的寬度等于上弦網格的二倍,從而減小桿件數量,降低了用鋼量,但剛度較正放四角錐網架弱一些。在抽空部位可設置采光或通風天窗。由于周邊網格不宜抽桿,兩個方向網格數宜取奇數。
(3)棋盤形四角錐鋼結構網架
在正放四角錐網架基礎上,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。這種鋼結構網架上弦短桿受壓,下弦長桿受拉,節點匯交桿件少。適用于小跨度周邊支承情況。
(4)斜放四角錐鋼結構網架
將正放四角錐上弦桿相對于邊界轉動45°放置,則得到斜放四角錐鋼結構網架。上弦網格呈正交斜放,下弦網格為正交正放。鋼結構網架上弦桿短,下弦桿長,受力合理。下弦節點連接8根桿,上弦節點只連6根桿。適用于中小跨度周邊支承,或周邊支承與點支承相結合的矩形平面。
(5)星形四角錐鋼結構網架
星形四角錐鋼結構網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角線上的十字交叉桿代替,并在中心加設豎桿,即組成星形四角錐。十字交叉桿與邊界成45°角,構成網架上弦,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。星形網架上弦桿長度時,上弦桿與豎桿等長,斜腹桿與下弦桿等長。星形鋼結構網架一般用于中小跨度周邊支承情況。
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