《网架结构简介》课件

网架结构简介网架结构是一种轻型空间结构，广泛应用于各种建筑工程中。课程大纲什么是网架结构定义、特点、优势受力机理、分类平面网架结构常见类型、受力分析设计原则空间网架结构常见类型、受力分析设计原则网架结构构件材料选用、构件尺寸确定连接方式什么是网架结构定义网架结构是由杆件相互连接而成的空间结构体系，常用于大型建筑物的屋盖或底层。特点它具有整体刚度高、自重轻、跨度大、造型多样等优点。应用广泛应用于体育场馆、展览馆、机场、火车站等大型公共建筑。特点和优势1强度高网架结构能够均匀分散荷载，提高结构整体的承载能力。2跨度大网架结构可以实现更大的跨度，减少内部支撑，提供更宽敞的空间。3重量轻网架结构采用轻质材料，降低建筑物的自重，减少基础负荷。4施工快网架结构的构件可以预制，现场组装，缩短施工周期。受力机理网架结构作为一种空间结构，其受力特点是将荷载分散到各个节点上，并通过节点之间的连接传递到支承结构。网架结构的受力机理主要遵循以下几个原则：受力均匀：网架结构的杆件相互连接，形成一个整体，使荷载能均匀分布到各个杆件上。节点集中受力：网架结构的节点是受力集中点，通过节点之间的连接传递荷载。杆件受拉或受压：网架结构的杆件主要承受拉力或压力，并根据荷载的大小和方向进行计算。分类平面网架结构通常应用于屋盖、跨度较大的工业厂房或展览馆等。空间网架结构适用于跨度大、高度高、造型复杂的建筑。2.平面网架结构定义平面网架结构指所有杆件都位于同一平面内的网架结构。应用广泛应用于工业厂房、体育场馆、展览馆等大型建筑。常见类型三角形网架结构稳定，常用于跨度较小的屋顶。正方形网架施工方便，适用于跨度较大、荷载较重的建筑。六边形网架强度高，抗震性能好，常用于体育场馆、展览中心等。受力分析平面网架结构的主要受力形式是**拉索和节点的轴向力**。网架节点通常采用球形节点，可以传递**三向受力**，因此能有效地将荷载传递到整个结构体系。在受力分析中，网架结构可简化为一个**空间桁架模型**，通过节点法或杆端力法进行计算。设计原则轻巧高效网架结构重量轻，但承载能力强，节省材料和施工时间。跨度大网架结构可实现大跨度空间，适用于大型建筑。抗震性能强网架结构整体性强，抗震性能优异。3.空间网架结构三维空间空间网架结构是将杆件在三维空间内按照一定几何形状和排列方式组成的网状结构。整体受力空间网架结构具有良好的整体性和抗震性能，可承受来自各个方向的荷载。常见类型单层网架结构简单，造价低廉，适用于跨度较小的屋盖。双层网架结构强度高，承载能力强，适用于跨度较大的屋盖。空间网架结构复杂，承载能力强，适用于跨度极大的屋盖。受力分析空间网架结构的受力分析比较复杂，需要考虑各节点的受力情况，以及整体结构的稳定性。通常采用有限元法进行分析计算，模拟各种荷载条件下结构的受力情况，并计算出各构件的内力，以确保结构的安全可靠性。设计原则安全性确保结构的稳定性和可靠性，防止坍塌或变形。经济性选择合适的材料和施工方法，降低成本，提高效率。美观性网架结构应该与周围环境相协调，具有良好的外观。4.网架结构构件材料选用网架结构常用材料包括钢材、铝合金、木材等。钢材强度高，塑性好，适合承受较大荷载。铝合金重量轻，耐腐蚀性强，适合用于大跨度网架。构件尺寸确定构件尺寸根据网架结构的受力情况、跨度、荷载等因素确定，需要进行详细的计算和分析。材料选用钢材网架结构通常使用优质低碳钢或合金钢，具有高强度、重量轻、韧性好等特点。铝合金在某些情况下，为了减轻重量或提高抗腐蚀性能，也可以选择使用铝合金。复合材料近年来，一些新型复合材料，如玻璃纤维增强塑料（GFRP），也开始应用于网架结构。构件尺寸确定1荷载分析根据结构的荷载类型和大小，确定网架构件的截面尺寸和材料强度。2结构计算利用结构分析软件进行计算，确定网架构件的受力情况和变形量，确保结构的稳定性和安全。3节点设计网架结构的节点是关键部位，需要仔细设计，确保构件之间的连接牢固可靠。连接方式焊接焊接是网架结构中最常用的连接方式，它可以保证结构的整体性和强度。螺栓连接螺栓连接适用于需要拆卸或更换构件的场合，它也具有较好的抗震性能。铆接铆接是一种传统的连接方式，它主要用于重型网架结构，具有较高的抗疲劳性能。5.网架结构设计荷载计算考虑各种荷载，如自重、风荷载、雪荷载、地震荷载等。结构分析采用有限元分析等方法进行结构分析，计算应力、变形等。荷载计算死荷载结构自重、固定设备、装饰材料等活荷载人流、车辆、风、雪等地震荷载地震作用下的附加荷载结构分析1荷载包括静载和动载2支座节点连接方式3材料强度和刚度4几何形状和尺寸构件校核StrengthDurability校核构件的强度和耐久性,确保其满足设计要求。网架结构施工组装工艺网架结构的组装工艺通常采用工厂预制和现场拼装的方式，可以提高施工效率和精度。预制与现浇根据网架结构的尺寸和荷载情况，可以采用预制或现浇的方式进行施工，预制方式可以提高施工效率，现浇方式可以更好地控制结构的质量。组装工艺1预制构件网架结构的构件通常在工厂预制，这样可以提高精度和效率。2现场组装预制构件运至现场后，根据设计图纸进行组装，通常采用吊装方式。3连接固定组装过程中，需要使用高强度螺栓或焊接方式将构件连接固定。4质量检验组装完成后，需要进行严格的质量检验，确保结构的稳定性和安全性。预制与现浇1预制工厂生产，质量高2现浇现场浇筑，灵活度高质量控制1材料检验严格把控材料质量，确保符合设计要求，并进行必要的试验和检测。2构件加工对网架构件进行精确的加工，确保尺寸精度和几何形状符合设计要求。3安装过程在安装过程中，严格按照设计图纸和工艺规范进行操作，确保网架结构的整体稳定性。4最终验收网架结构安装完成后，进行严格的验收，确保符合设计要求和安全规范。网架结构维护定期检查定期检查网架结构的整体状况，包括钢结构、节点连接、涂层等。及时维修及时修复发现的缺陷和损坏，避免小问题演变成大问题。常见问题锈蚀金属构件长期暴露在潮湿环境中，容易发生锈蚀，影响结构强度和稳定性。裂缝网架结构在荷载作用下，可能出现裂缝，应及时进行修补，避免裂缝扩展。变形网架结构在长期使用过程中，可能出现变形，影响结构美观和使用功能。修缮方法定期检查定期检查网架结构的状况，及时发现和处理问题，预防事故的发生。裂缝修补对网架结构的裂缝进行修补，防止裂缝扩大，影响结构的稳定性。腐蚀处理对网架结构的腐蚀部分进行处理，防止腐蚀进一步发展，延长结构的使用寿命。