網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般是高次超靜定結(jié)構(gòu),能較好地承受集中荷載、動力荷載和非對稱荷載,抗震性能好。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)不同跨度、不同支承條件的公共建筑和工廠廠房的要求,也能適應(yīng)不同建筑平面及其組合。
單層殼型網(wǎng)架的節(jié)點一般假定為剛接,應(yīng)按剛接桿系有限元法進(jìn)行計算;雙層殼型網(wǎng)架可按鉸接桿系有限元法進(jìn)行計算。單層和雙層殼型網(wǎng)架也都可采用擬殼法簡化計算。
分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是空間鉸接桿系結(jié)構(gòu),在任意外力作用下不允許發(fā)生幾何可變,故進(jìn)行結(jié)構(gòu)幾何不變性分析。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析滿足兩個條件:
一是具有必要的約束數(shù)量,如果不具備必要的約束數(shù)量,這個結(jié)構(gòu)肯定是可變體系,簡稱必要條件;
二是約束設(shè)置方式要合理,如約束布置不合理,雖然滿足必要條件,結(jié)構(gòu)仍可能是可變體系,簡稱充分條件。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變的充分條件是:①用三個不在一個平面上的桿件匯交于一點,該點為空間不動點,即幾何不變的;②三角錐是組成空間結(jié)構(gòu)幾何不變的小單元;③由三角形圖形的平面組成的空間結(jié)構(gòu),其節(jié)點至少為三平面交匯點時,該結(jié)構(gòu)為幾何不變體系。
兩向正交正放網(wǎng)架是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(yīng)用時,兩向桁架分別與邊界垂直(或平行),兩個方向網(wǎng)格數(shù)宜布置成偶數(shù),如為奇數(shù),則在桁架中部節(jié)間宜做成交叉腹桿。由于該網(wǎng)架上弦、下弦組成的網(wǎng)格為矩形,弦層內(nèi)無有效支承,屬于幾何可變體系。
兩向正交斜放網(wǎng)架
由兩個方向的平面桁架交叉而成,在矩形建筑平面中應(yīng)用時,兩向桁架與矩形建筑邊界夾角為45°(或-45°),可以理解為由兩向正交正放桁架在建筑平面上放置時旋轉(zhuǎn)45°。這類網(wǎng)架兩個方向平面桁架的跨度有長有短,節(jié)間數(shù)有多有少,但網(wǎng)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。
三角錐體系網(wǎng)架
第二大類適合于正方形、矩形、三角形、梯形、六邊形、八邊形和圓形等平面形狀的建筑。
其中分為:三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩形三角錐網(wǎng)架。
山東隆順金屬結(jié)構(gòu)三角錐網(wǎng)架是由倒置的三角錐體組合而成的,上、下弦平面均為正三角形網(wǎng)格,下弦三角形的頂點在上弦三角形網(wǎng)格的形心投影線上。三角錐網(wǎng)架受力比較均勻,整體抗扭、抗彎剛度好,如果取網(wǎng)架高度為網(wǎng)格尺寸的√2/3倍,則網(wǎng)架的上弦、下弦和腹桿桿件長度相等。上、下弦節(jié)點處匯交9根,節(jié)點構(gòu)造類型完全相同。它一般適用于大中跨度及重屋蓋的建筑,當(dāng)建筑平面為三角形、六邊形或圓形時為適宜。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的類型較多,具體選擇哪種類型時,要綜合考慮許多因素。選型應(yīng)堅持以下原則:安全可靠、技術(shù)、經(jīng)濟合理、美觀適用。