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带大家了解管桁架

发布时间:2020-11-21 浏览次数:8

管桁架是指圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架结构材料用料经济、结构自重轻,易于构成各种外形以适应不同的用途,譬如可以做成简支桁架、框架及塔架等。用在建筑中所占的比例越来越大,工业厂房、汽车等行业设备平台生产线、高铁站台、商务会所、物流仓储、地铁站台、公共建筑体育馆、高层商务楼等得到广泛应用,钢管结构也取得较大的突破,钢管结构的大优点是能将人们对建筑物的感观要求、功能要求以及经济效益要求完美地结合在一起。


一、结构特点


管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,与网架结构相比具有其独特的优越性和实用性,结构用钢量也较经济,与网架结构相比,管桁架结构节省了下弦纵向杆件和网架的球节点,可满足各种不同建筑形式的要求。尤其是构筑圆拱和任意曲线形状比网架结构更有优势,节省材料用量。


与传统的开口截面(H型钢和工字型钢)钢桁架相比,管桁架结构截面的材料在中和轴周围分布更均匀,因此截面具有良好的抗压和抗弯承载能力,并且具有的抗弯承载力,刚性强,没有角撑板,结构简单。重要的是,管桁架结构外观美观,造型方便,具有一定的装饰效果。管桁架结构整体性能好,扭转刚度大且外表美观,制作、安装、起吊都比较容易。由冷弯薄壁型钢制作的管桁架,具有刚度好、结构轻、节省钢材,并能充分发挥材料强度等优点,尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济,采用这种结构的建筑物基本属于公共建筑。

 


二、应用


大部分管桁架结构中的杆件均在节点处采用焊接连接。而在焊接之前,需预先按将要焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及弦杆的下料切割,这就需要对腹杆端头进行相贯线切割及弦杆的开槽切割,由于管桁架结构中各杆件与杆件之间是以相贯线型式相交,杆件端头断面形状比较复杂,因此在实际切割加工中一般采用机械自动切割加工和人工手工切割加工两种方法进行加工。

因而管桁架在现今的许多大跨度的场馆建筑,如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中得到了广泛运用。

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网架结构具有自重轻、刚度大、抗震性能优异、便于工厂化生产、安装便利、能承受地基不均匀沉降等优点;网架结构适应性强,适用于大中小各种跨度的建筑;网架支承灵活,既可以采用四周周边支承与三边支承,也可以采用四点或多点支承,还可以采用周边支承与点支承混合支承。网架结构在我国广泛应用,既可以用于体育馆、剧院、食堂、餐厅等公共建筑,也可用于工业厂房车间屋盖等工业建筑。细数网架结构优点一二三,本文基于钢结构的网架基本形式与选型,给入门初学者提供一些参考和帮助。网架的选型应该结合建筑的平面形状、要求、荷载和跨度的大小、支承情况和经济等因素综合考虑。通常我们按跨度大小划分为:60m跨度以上为大跨度;30m至60m为中跨度;30m以下为小跨度。一、平面桁架体系1.双向正交正放网架结构特点:平面内为几何可变。为增加其空间刚度并有效地传递水平荷载,应沿网架支承周边的上(下)弦平面内设置附加斜杆。周边支承接近正方形平面,受力均匀,杆件内力差别不大。随边长比加大,单向受力特征明显,对于点支承网架,支承附近的杆件及主桁架跨中弦杆内力大,其他部位内力小。适用情况:矩形平面,周边支承,边长比小于1.5,各种跨度均可使用。2.双向正交斜放网架结构特点:由于网架为等高,故角部短桁架刚度较大,并对与它。垂直的长桁架起一定的弹性支承作用,从而减少了桁架中部的弯矩。刚度较两向正交正放网架为大。矩形平面时,受力较均匀。网架四角支座处有向上的拉力。适用情况:矩形平面,周边支承,边长比小于1.5,各种跨度均可使用。3.单向折线形网架结构特点:类似于立体桁架,但不需布置支撑体系。只有沿跨度方向上、下弦杆,呈单向受力状态。为加强其空间刚度,应在其周边增设部分上弦杆件。适用情况:矩形平面,周边支承,边长比大于2。4.三向网架结构特点:基本单元为几何不变。整个网架的空间刚度大于两向网架。能均匀地把力传至支承系统,受力性能较好。杆件数和节点数多,节点构造复杂(多一个节点汇交13根杆件)。适用情况:适用于圆形或多边形平面,周边有规则网格,适合于大跨度工程。二、四角锥体系1.正放四角锥网架结构特点:空间刚度比其他四角锥网架及两向网架为大。受力比较均匀。适用情况:适用于平面形状为矩形的周边支承网架,边长比小于1.5,大跨度工程。2.正放抽空四角锥网架结构特点:空间刚度较正放四角锥网架为小,下弦杆内力增大。适用情况:适用于平面形状为矩形的周边支承网架,边长比大于1.5。3.棋盘形四角锥网架结构特点:空间刚度较正放四角锥网架为小,下弦杆内力增大。当周边布置成满锥时,刚度较好。这种网架受压上弦杆短,受拉下弦杆长,能充分发挥杆件截面的作用,受力合理。适用情况:适用于平面形状为矩形的周边支承网架,边长比大于1.5,中小跨度。4.斜放四角锥网架结构特点:空间刚度较正放四角锥网架为小。适用情况:适用于平面形状为矩形的周边支承网架,边长比大于1.5。5.星形四角锥网架结构特点:其刚度较差,不如正放四角锥网架。其竖杆受压,内力等于上弦节点荷载。适用情况:适用于平面形状为矩形的周边支承网架,边长比小于等于1.5,中小跨度。三、三角锥体系1.三角锥网架结构特点:基本单元为几何不变体系,整体抗扭和抗弯刚度较好,受力比较均匀。适用情况:适用于平面形状为圆形、多边形的周边支承网架,边长比大于1.5,大跨度工程。2.抽空三角锥网架结构特点:下弦杆内力增大且均匀性稍差,刚度较三角锥网架差。适用情况:适用于平面形状为圆形、六边形的周边支承网架,边长比大于1.5。3.蜂窝形三角锥网架结构特点:这种网架受压上弦杆短,受拉下弦杆长,能充分发挥杆件截面的作用,受力合理,刚度较三角锥网架差。适用情况:适用于平面形状为圆形、六边形的周边支承网架,中小跨度。 网架 网架 门式钢架 管桁架 钢结构框架 钢结构框架 管桁架 网架 管桁架 门式钢架