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带大家了解管桁架

发布时间:2020-11-21 浏览次数:29

管桁架是指圆杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架结构材料用料经济、结构自重轻,易于构成各种外形以适应不同的用途,譬如可以做成简支桁架、框架及塔架等。用在建筑中所占的比例越来越大,工业厂房、汽车等行业设备平台生产线、高铁站台、商务会所、物流仓储、地铁站台、公共建筑体育馆、高层商务楼等得到广泛应用,钢管结构也取得较大的突破,钢管结构的大优点是能将人们对建筑物的感观要求、功能要求以及经济效益要求完美地结合在一起。


一、结构特点


管桁架结构是在网架结构的基础上发展起来的,与网架结构相比具有其独特的优越性和实用性,结构用钢量也较经济,与网架结构相比,管桁架结构节省了下弦纵向杆件和网架的球节点,可满足各种不同建筑形式的要求。尤其是构筑圆拱和任意曲线形状比网架结构更有优势,节省材料用量。


与传统的开口截面(H型钢和工字型钢)钢桁架相比,管桁架结构截面的材料在中和轴周围分布更均匀,因此截面具有良好的抗压和抗弯承载能力,并且具有的抗弯承载力,刚性强,没有角撑板,结构简单。重要的是,管桁架结构外观美观,造型方便,具有一定的装饰效果。管桁架结构整体性能好,扭转刚度大且外表美观,制作、安装、起吊都比较容易。由冷弯薄壁型钢制作的管桁架,具有刚度好、结构轻、节省钢材,并能充分发挥材料强度等优点,尤其是在由长细比控制的压杆及支撑系统中采用更为经济,采用这种结构的建筑物基本属于公共建筑。

 


二、应用


大部分管桁架结构中的杆件均在节点处采用焊接连接。而在焊接之前,需预先按将要焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及弦杆的下料切割,这就需要对腹杆端头进行相贯线切割及弦杆的开槽切割,由于管桁架结构中各杆件与杆件之间是以相贯线型式相交,杆件端头断面形状比较复杂,因此在实际切割加工中一般采用机械自动切割加工和人工手工切割加工两种方法进行加工。

因而管桁架在现今的许多大跨度的场馆建筑,如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中得到了广泛运用。

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1)类是由平面桁架系组成的网架结构两向正交正放网架 :这是由两组平面桁架系组成的网架,桁架系在平面上的投影轴线互成90°交角,且与边界平行或垂直,所形成网格可以是矩形的,也可以是正方形的 。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°,但每片桁架不与建筑物轴线平行,而是成45°的交角,故成为两向正交斜放网架 。三向网架:比两向网架的刚度大,适合在大跨度结构中采用,其平面适用于三角形,梯形及正六边形,在圆形平面中也可采用。2)第二类是由四角锥体组成的网架由四根上弦组成正方形锥底,锥顶位于正方形的形心下方,由正方形四角节点向锥顶连接四根腹杆即形成一个四角锥体,将各个四角锥体按一定规律连接起来,便成为四角锥体网架。正放四角锥网架:四角锥底边分别与建筑物的轴线相平行,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建筑物的轴线平行。这种网架的上下弦杆长度相等,并相互错开半个节间。斜放四角锥网架:这种网架是将各四角锥体的锥底角与角相连,上弦(即锥底边)与建筑物轴线成45°交角,连接锥顶而形成的下弦仍与建筑物轴线平行。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,因此用钢量较少。缺点:是屋面板种类较多,屋面排水坡的形成比较困难。棋盘四角锥网架:将整个斜放四角锥网架水平转动45°角,使网架上弦与建筑物轴线平行,下弦与建筑物轴线成45°交角,即得棋盘四角锥网架。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。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。3)第三类是由三角锥体组成的网架结构,它的基本单元是由3根弦杆、3根斜杆所构成的正三角锥体,即四面体。三角锥体可以顺置,也可以倒置。三角锥网架:将三角锥体的角与角连接,使上下弦杆组成的平面图均为正三角型,即称三角锥网架 。蜂窝型三角锥网架:这种网架也也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。但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。4)常用的网壳 钢结构框架 钢结构垫片加工 门式钢架 门式钢架 网架 钢结构加工 门式钢架 钢结构加工 门式钢架 管桁架