常见的钢结构网架结构形式
2025-03-11 09:30 钢结构建筑 陕西钢结构
钢结构网架是一种由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构，其结构形式丰富多样。以下是一些常见的钢结构网架结构形式：
一、两向正交正放网架
由两个方向的平面桁架垂直交叉而成。在矩形建筑平面中应用时，两向桁架分别与边界垂直(或平行)，两个方向网格数应布置成偶数，如为奇数，则在桁架中部节间应做成交叉腹杆。这种网架上、下弦组成的网格为矩形，弦层内无有效支承，属于几何可变体系，为能有效传递水平荷载，对于周边支撑网架，应在支承平面内沿周边设置水平斜杆。
二、两向正交斜放网架
它可由梁向正交正放网架在水平面上旋转45°而得，其交角也是90°，但每片桁架不与钢结构建筑轴线平行，而是成45°的交角，故成为两向正交斜放网架。这类网架两个方向平面桁架的跨度有长有短，节间数有多有少，但网架是等高的，因此桁架刚度各异，能形成良好的空间受力体系。周边支承时，有长桁架通过角支点和避开角支点两种布置，前者对四角支座产生较大的拉力，后者角部拉力可由两个支座分担。
三、两向斜交斜放网架
由两个方向的平面桁架交叉组成，但其角度并不正交，从而形成菱形网格。它主要适用于两个方向网格尺寸不同，而要求弦杆长度相等的情况。同时，这类网架杆件之间的角度不规则，造成节点构造复杂，空间受力性能欠佳，因此只是在钢结构建筑上有特殊要求时才考虑使用。
四、三向网架
由三个方向桁架按60°角相互交叉组成。这类网架的上、下弦平面的网格一般呈正三角形，为几何不变体，空间刚度大，受力性能好，支座受力较均匀，但汇交于一个节点的杆件最多可达13根，节点构造比较复杂，应采用焊接空心球节点。三向网架适合于较大跨度(l>60m)，且建筑平面为三角形、梯形及正六边形，在圆形平面中也可采用。
五、三角锥网架
基本单元是正三角锥，由一根竖杆和三根斜杆组成。将各个三角锥体按一定规律连接起来，使上下弦杆组成的平面图均为正三角型。该网架具有较好的稳定性和空间刚度，受力较为均匀，适用于各种形状的建筑平面，尤其是圆形、多边形等非矩形平面。
六、抽空三角锥网架
抽空三角锥网架是在普通三角锥网架的基础上，有规律地抽空部分三角锥单元而形成的网架。这种网架可以在保证结构强度和稳定性的前提下，减少杆件数量和用钢量，降低工程造价。抽空方式可以根据具体的设计要求和建筑平面形状进行灵活调整。
七、蜂窝形三角锥网架
由三角锥体单元组成，但其连接方式为上弦杆与腹杆位于同一垂直平面内，上下弦节点均汇集六根杆件，是常见网架中节点汇集杆件最少的一种。由于其受压上弦杆的长度比受压下弦杆杆的长度短，受力比较合理，用钢量较少。不过，其上弦组成的图形为六边形，给屋面板设计带来一定的困难。
八、正放四角锥网架
四角锥底边分别与钢结构建筑的轴线相平行，各个四角锥体的底边相互连接形成网架的上弦杆，连接各个四角锥体的锥顶形成下弦杆并与钢结构建筑的轴线平行。这种网架的上下弦杆长度相等，并相互错开半个节间。
九、斜放四角锥网架
将各四角锥体的锥底角与角相连，上弦(即锥底边)与钢结构建筑轴线成45°交角，连接锥顶而形成的下弦仍与钢结构建筑轴线平行。这种网架受压的上弦杆长度小于受拉的下弦杆，因而受力比较合理，每个节点交汇的杆件数量少，用钢量相对较少。
十、棋盘形四角锥网架
将整个斜放四角锥网架水平转动45°角，使网架上弦与钢结构建筑轴线平行，下弦与钢结构建筑轴线成45°交角。这种网架可以克服斜放四角锥网架屋面板种类多、屋面排水坡形成困难的缺点。
十一、星形四角锥网架
网架单元为一星形四角锥，十字交叉的四根上弦为锥体的底边，由十字交叉点连接一根竖杆，在由交叉的四根上弦杆的另一端向竖杆下端连接，形成四根腹杆，构成星形四角锥网架单元，将各单元的锥顶相连成为下弦杆。这种网架的受力性能和刚度都比较好。
钢结构网架的结构形式多种多样，每种都有其特点和适用场景。在实际工程中，需要根据具体的建筑需求、荷载条件、施工工艺等因素综合考虑，选择合适的结构形式。
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