常見的鋼結構網架結構形式
2025-03-11 09:30 鋼結構建筑 陜西鋼結構
鋼結構網架是一種由多根桿件按照一定的網格形式通過節點連結而成的空間結構，其結構形式豐富多樣。以下是一些常見的鋼結構網架結構形式：
一、兩向正交正放網架
由兩個方向的平面桁架垂直交叉而成。在矩形建筑平面中應用時，兩向桁架分別與邊界垂直(或平行)，兩個方向網格數應布置成偶數，如為奇數，則在桁架中部節間應做成交叉腹桿。這種網架上、下弦組成的網格為矩形，弦層內無有效支承，屬于幾何可變體系，為能有效傳遞水平荷載，對于周邊支撐網架，應在支承平面內沿周邊設置水平斜桿。
二、兩向正交斜放網架
它可由梁向正交正放網架在水平面上旋轉45°而得，其交角也是90°，但每片桁架不與鋼結構建筑軸線平行，而是成45°的交角，故成為兩向正交斜放網架。這類網架兩個方向平面桁架的跨度有長有短，節間數有多有少，但網架是等高的，因此桁架剛度各異，能形成良好的空間受力體系。周邊支承時，有長桁架通過角支點和避開角支點兩種布置，前者對四角支座產生較大的拉力，后者角部拉力可由兩個支座分擔。
三、兩向斜交斜放網架
由兩個方向的平面桁架交叉組成，但其角度并不正交，從而形成菱形網格。它主要適用于兩個方向網格尺寸不同，而要求弦桿長度相等的情況。同時，這類網架桿件之間的角度不規則，造成節點構造復雜，空間受力性能欠佳，因此只是在鋼結構建筑上有特殊要求時才考慮使用。
四、三向網架
由三個方向桁架按60°角相互交叉組成。這類網架的上、下弦平面的網格一般呈正三角形，為幾何不變體，空間剛度大，受力性能好，支座受力較均勻，但匯交于一個節點的桿件最多可達13根，節點構造比較復雜，應采用焊接空心球節點。三向網架適合于較大跨度(l>60m)，且建筑平面為三角形、梯形及正六邊形，在圓形平面中也可采用。
五、三角錐網架
基本單元是正三角錐，由一根豎桿和三根斜桿組成。將各個三角錐體按一定規律連接起來，使上下弦桿組成的平面圖均為正三角型。該網架具有較好的穩定性和空間剛度，受力較為均勻，適用于各種形狀的建筑平面，尤其是圓形、多邊形等非矩形平面。
六、抽空三角錐網架
抽空三角錐網架是在普通三角錐網架的基礎上，有規律地抽空部分三角錐單元而形成的網架。這種網架可以在保證結構強度和穩定性的前提下，減少桿件數量和用鋼量，降低工程造價。抽空方式可以根據具體的設計要求和建筑平面形狀進行靈活調整。
七、蜂窩形三角錐網架
由三角錐體單元組成，但其連接方式為上弦桿與腹桿位于同一垂直平面內，上下弦節點均匯集六根桿件，是常見網架中節點匯集桿件最少的一種。由于其受壓上弦桿的長度比受壓下弦桿桿的長度短，受力比較合理，用鋼量較少。不過，其上弦組成的圖形為六邊形，給屋面板設計帶來一定的困難。
八、正放四角錐網架
四角錐底邊分別與鋼結構建筑的軸線相平行，各個四角錐體的底邊相互連接形成網架的上弦桿，連接各個四角錐體的錐頂形成下弦桿并與鋼結構建筑的軸線平行。這種網架的上下弦桿長度相等，并相互錯開半個節間。
九、斜放四角錐網架
將各四角錐體的錐底角與角相連，上弦(即錐底邊)與鋼結構建筑軸線成45°交角，連接錐頂而形成的下弦仍與鋼結構建筑軸線平行。這種網架受壓的上弦桿長度小于受拉的下弦桿，因而受力比較合理，每個節點交匯的桿件數量少，用鋼量相對較少。
十、棋盤形四角錐網架
將整個斜放四角錐網架水平轉動45°角，使網架上弦與鋼結構建筑軸線平行，下弦與鋼結構建筑軸線成45°交角。這種網架可以克服斜放四角錐網架屋面板種類多、屋面排水坡形成困難的缺點。
十一、星形四角錐網架
網架單元為一星形四角錐，十字交叉的四根上弦為錐體的底邊，由十字交叉點連接一根豎桿，在由交叉的四根上弦桿的另一端向豎桿下端連接，形成四根腹桿，構成星形四角錐網架單元，將各單元的錐頂相連成為下弦桿。這種網架的受力性能和剛度都比較好。
鋼結構網架的結構形式多種多樣，每種都有其特點和適用場景。在實際工程中，需要根據具體的建筑需求、荷載條件、施工工藝等因素綜合考慮，選擇合適的結構形式。
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