钢结构场馆中网架结构的特性和类型

2019-11-20 09:52 钢结构场馆 陕西钢结构

　　网架结构是钢结构场馆中常用的一种屋盖形式。这种新型结构是通过螺栓球将钢柱网结而成的屋盖结构，其适用范围广泛，从形态狭小规整的体育馆到形态各异而跨度巨大的运动场，都可以应用这种结构。

　　网架结构的结构形态自由而舒展，既包含了古典建筑的韵律美，又有现代造型艺术的浪漫性。因此可以打造出各种具有艺术性的建筑形态，给我国钢结构场馆造型注入了新的活力。而且网架结构是一种多次超稳定空间结构，可以在保持很高的造型灵活度前提下依然具有很好的结构稳定性。但是这种结构在进行设计计算时所需工程量太过浩大，其结构内力计算通常采用矩阵位移法。矩阵计算次数要根据工程情况而定，简单的工程其矩阵计算次数也要达上万次，复杂一些的工程其次数难以数计，即使用计算机采用高斯迭代法，计算一次也要数小时，这导致了网架结构不能被广泛应用。

　　网架结构和其他结构相比是一种高次超静定的空间结构，可分为平板网架和曲面网架两种。其中平板网架采用的比较广泛，这种结构受力更合理，更加节约材料，整体稳定性更高，刚度大，抗震性能好，杆件类型较少，适于工业化生产。而平板网架可分为交叉桁架体系和角锥体系两类，其中角锥体系受力更为合理，刚度更大。

　　现在使用的网架结构通常有三种，为拱式结构、悬索结构和薄壁空间结构

　　一、拱式结构

　　这种结构的主要内力是轴向压力，其受力结构稳定性很高，被广泛用于钢结构场馆和桥梁建筑。可以分为三铰拱、两铰拱和无铰拱，后两种拱采用较多。

　　二、悬索结构

　　这种结构是一种很理想的大跨度的结构类型，所以在桥梁中被广泛运用，这种结构的主要受力构件是钢索，所以需要用高强度钢绞线或钢丝绳制造。索的拉力取决于跨中的垂度，垂度越小拉力越大，索的垂度一般为跨度的1/30。

　　三、薄壁空间结构

　　这种结构也被称为壳体结构，主要承受曲面内的轴向压力，常常用于钢结构场馆和仓库，但是其施工工序过于繁琐，所以使用范围比较小。

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