甘肃网架结构的设计要点有哪些?
2026-01-27 来自: 甘肃安美固钢结构工程有限公司 浏览次数:47
甘肃网架结构的设计要点有哪些?
网架结构的设计需兼顾受力合理性、材料经济性、施工便捷性和使用安全性,核心要点可分为以下六大模块:
1.方案选型与布置
-平面形状与跨度匹配:根据建筑功能确定网架平面形式(矩形、圆形、多边形等),跨度直接决定网架体系——中小跨度(≤60m)优先选双层四角锥、交叉桁架体系;大跨度(60m-100m)可选用三角锥体系;超大跨度(>100m)需考虑三层网架或杂交体系。
-支承方式确定:结合建筑柱网布置支承点,常用周边支承(受力最均匀,优先选用)、四点/多点支承(大柱距厂房常用)、混合支承(复杂平面适用),需避免支承点过少导致局部应力集中。
-网格尺寸与高度控制:网格尺寸通常取跨度的1/10-1/15,网架高度取跨度的1/12-1/20(大跨度取偏小值,小跨度取偏大值),高度不足会降低刚度,过高则增加耗材。
2.荷载与作用取值
-恒荷载:包括网架自重(可先估算再验算)、屋面材料(屋面板、保温层等)重量,需按实际构造精确计算。
-活荷载:屋面活荷载、雪荷载(取两者较大值,需考虑积雪分布系数)、积灰荷载(工业厂房需额外考虑)。
-风荷载:需计算风吸力(大跨度网架屋面易出现负压,可能导致杆件受拉失稳),风载体型系数根据屋面形式选取。
-地震作用:网架属于空间高次超静定结构,抗震性能好,需按设防烈度计算水平地震作用,重点验算节点和支承部位的抗震承载力。
3.内力分析与杆件设计
-计算模型假定:常规双层网架假定节点为铰接,按空间桁架位移法(有限元法)计算杆件内力;单层网架或承受动力荷载的网架,需按刚接节点计算。
-杆件截面选择:
-优先选用高频焊接薄壁钢管或无缝钢管,钢材常用Q235B、Q355B,满足强度和稳定性要求。
-受压杆件需验算整体稳定性(长细比控制在180以内),受拉杆件验算强度和刚度(长细比控制在350以内)。
-避免出现“零杆”过多的情况,零杆可保留作为构造杆,增强结构整体性。
4.节点构造设计
-节点形式选择:
-螺栓球节点:适用于中小跨度网架,安装便捷、可拆装,需保证螺栓强度和套筒、封板的焊接质量。
-焊接空心球节点:适用于大跨度网架,承载力高,球壁厚需根据杆件内力计算,焊接需做探伤检测。
-十字板节点:适用于型钢杆件网架,加工简单,成本较低,多用于轻型屋面。
-节点构造要求:
-汇交于同一节点的杆件夹角不宜过小(一般≥30°),避免杆件拥挤导致焊接困难。
-节点应与杆件截面匹配,保证力流平顺传递,不得出现应力集中。
5.构造与防腐设计
-杆件连接:钢管杆件与节点连接需保证同轴度,焊接节点需满焊,焊缝强度不低于杆件强度。
-屋面与网架连接:屋面支座应采用滑动或铰支形式,释放温度变形(网架受温度变化影响大,需设置温度伸缩缝,伸缩缝间距不宜超过200m)。
-防腐与防火:钢网架需做防腐处理(除锈等级Sa2.5级,喷涂防锈漆+面漆),工业腐蚀环境需选用重防腐涂料;根据建筑耐火等级,涂刷防火涂料或外包防火材料。
6.施工与验算配合
-施工方法适配:设计需明确施工安装方式(整体吊装、高空散装、分块滑移等),对施工阶段的受力进行验算——例如整体顶升时,需验算网架在顶升过程中的稳定性,避免局部变形过大。
-挠度验算:网架的挠度不应超过允许值(屋面活荷载作用下,挠度限值为跨度的1/250;雪荷载作用下为1/300),挠度不满足时需增大网架高度或优化杆件截面。