鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)形式,它由許多相互連接的桿件和節(jié)點組成。這種結(jié)構(gòu)具有重量輕、強度高、跨度大等特點,廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、體育館、展覽中心等大型公共設(shè)施中。在抗震設(shè)計中,鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)需要考慮到地震作用下的動力響應(yīng)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題。通過合理的設(shè)計和計算,可以確保在地震發(fā)生時,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠承受相應(yīng)的荷載并保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。還需要對鋼材進行適當(dāng)?shù)膹娀幚?,以提高其抗拉強度和延性,從而更好地抵抗地震帶來的沖擊和變形。
一、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的定義與基本構(gòu)成
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。其基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等,這些基本單元可組合成多種平面形狀,如三邊形、四邊形、六邊形、圓形或其他形體。
二、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的分類
(一)按自身結(jié)構(gòu)分類
- 單面鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、兩層鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、三層球形網(wǎng)架。
(二)按修建原材料分類
- 鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架、鋁球形網(wǎng)架、木球形網(wǎng)架、塑料網(wǎng)架、混凝土結(jié)構(gòu)球形網(wǎng)架和組合球形網(wǎng)架。
(三)按支撐板情況分類
- 四點支撐板、一點支撐板、三邊支撐板、對邊支撐板及其混合支撐板方法。
(四)按構(gòu)成方法分類
- 四角錐體系球形網(wǎng)架、六角錐體系球形網(wǎng)架。
- 由平面桁架系組成:包含兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向斜交斜放網(wǎng)架及三向網(wǎng)架四種形式。
- 由四角錐體單元組成:有正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架及星形四角錐網(wǎng)架五種形式。
- 由三角錐體單元組成:包括三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架及蜂窩形三角錐網(wǎng)架三種形式。
三、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點
- 空間受力:能有效地將荷載傳遞到各個桿件和節(jié)點上,受力性能良好。
- 重量輕:相比于其他結(jié)構(gòu)形式,在滿足同等承載能力要求下,自重較輕。
- 剛度大:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好,能夠抵抗較大的變形。
- 抗震性能好:在地震等動力荷載作用下,能夠較好地吸收和耗散能量,減少結(jié)構(gòu)的破壞。
四、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場所
可用作體育館、影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看臺雨篷、飛機庫、雙向大柱鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)距車間等建筑的屋蓋。
五、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的節(jié)點形式
- 適用于型鋼桿件的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(十字板節(jié)點):桿件與節(jié)點板的連接,采用焊接或高強螺栓連接。
- 適用于鋼管桿件的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(空心球節(jié)點及螺栓球節(jié)點)。
六、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工安裝方法
(一)地面拼裝類
- 整體頂升法:在地面將網(wǎng)架結(jié)構(gòu)拼裝好后,通過頂升設(shè)備將其整體頂升至設(shè)計高度。
- 整體提升法:例如利用液壓設(shè)備將地面拼裝好的網(wǎng)架整體提升到預(yù)定位置。
- 整體吊裝法:使用大型吊裝設(shè)備將在地面組裝完成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一次性吊裝到設(shè)計位置。
(二)高空就位類
- 散裝:將桿件和節(jié)點等構(gòu)件逐個吊運到高空進行組裝。
- 分條分塊就位組裝:把網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劃分成若干條或塊,分別吊運到高空進行組裝。
- 高空滑移就位組裝:在高空設(shè)置滑移軌道,將拼裝好的網(wǎng)架分塊沿軌道滑移到設(shè)計位置進行組裝。
七、鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測與安全保障
(一)檢測內(nèi)容
- 外觀檢查及巡視:檢查各網(wǎng)架主要結(jié)構(gòu)有無明顯異常跡象,各節(jié)點連接件是否完好,附屬設(shè)施是否齊全有效等。巡視檢查是日常性工作,需做好記錄,外觀檢測以目測為主,可結(jié)合簡單檢測工具如水準儀等。在檢測前要了解建筑日常維修保養(yǎng)情況,識別和判斷潛在風(fēng)險。
- 材料及腐蝕狀況檢測:當(dāng)原始數(shù)據(jù)存在材料不清或有誤等情況時,應(yīng)對有疑問的部件進行材料檢測。一般采用綜合分析方法,在部件非受力部位鉆取屑樣分析其成分,并通過硬度、抗拉性等數(shù)值確定材料及其牌號。同時要重視金屬部件的腐蝕檢測,因為腐蝕會使構(gòu)件應(yīng)急截面積減小,影響結(jié)構(gòu)安全,檢測方法有超聲波測厚儀直接檢測法、特殊游標卡尺結(jié)合腐蝕曲線判斷法等,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇。
- 位移監(jiān)測:由于建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜,局部或整體微量形變難以避免,但如果位移持續(xù)發(fā)生或超過安全值,則需要進行加固等工作。一般采用預(yù)埋檢測探頭等手段進行監(jiān)測。
(二)所需資質(zhì)
- 一級企業(yè):可承擔(dān)各類鋼結(jié)構(gòu)工程(包括網(wǎng)架、輕型鋼結(jié)構(gòu)工程)的制作與安裝。
- 二級企業(yè):可承擔(dān)單項合同額不超過企業(yè)注冊資本金5倍且跨度33米及以下、總重量1200噸及以下、單體建筑面積24000平方米及以下的鋼結(jié)構(gòu)工程(包括輕型鋼結(jié)構(gòu)工程)和邊長80米及以下、總重量350噸及以下、建筑面積6000平方米及以下的網(wǎng)架工程的制作與安裝。從事鋼結(jié)構(gòu)工程需要相應(yīng)的資質(zhì),分為一級、二級和三級,三級最低。
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