网架设计讲义

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 对于一般比较归整的平面网架,用软件里面的命令建模型就可以了,最常用的是正放四角锥网架,建立模型中最关键的是初期网格尺寸的划分,网架厚度的选取,然后在平面上调整支座位置也是一个很重要,很细心的一个环节.   对于比较复杂的网架结构,比如:跨度较大,平面立面异形,建立模型就是整个设计里面比较重要,也是比较有挑战性的一个环节,首先,要自己对CAD三唯命令要熟悉一点,建立模型的方式很多,我说我的方法:首先对这个异形网架平面里面空间结构进行分析,在设计软件里面先建出一个平面大致相同的水平网架,然后导出3D的CAD文件,在CAD里面进行调整,CAD里面经常会用到一个命令:strentch,灵活运用该命令可以让你的建模变的非常顺利,快捷.   在建立模型的过程中,难点就是网架边缘,支座位置的调整,调整的思路就是:既要满足网架受力的结构特点,又要满足建筑外形,不断修正!   在模型建立完成之后,输出为DXF文件,记住:在CAD里面的模型要把长度调整为米.然后在输出DXF,然后用设计软件打开就可以了,包括分层一定要在CAD里面完成.

二、结构计算及分析在网架计算过程中，主要包括支座情况的设置，荷载的输入，工况的组合，以及计算结果的调整。可能会遇到的问题：1．风荷载的准确输入是一个难点，特别是异形结构注意对风荷载各种参数的理解，准确输入，反映真实受力，看杆件在不同工况下内力是否反号。2.支座情况的模拟需要注意的是支座构件是悬臂立柱时，需要设置为弹性支座会更加准确一些，其他支座只要有圈梁的支座构件，都可以设置为简支支座。3.工况组合的时候，主要注意重力荷载有利时候要考虑分项系数为1.0；4.计算结果的调整里面问题是最多的，我说一些吧，计算结果一般有两种情况不过：杆件内力不过，主要通过调整网架厚度及增加杆件截面来调整，杆件内力过了，但是挠度不过，主要也是通过增加网架厚度和人为增大重要部位的杆件来减小挠度。所以，在初期建模型的时候，我建议网架网格划分的时候，尽量想的周全一些，多花一点时间，好的网格划分会很大程度上减少后续工作。5.出现结构几何可变是经常的问题，但是会随着你建立模型越来越熟练，这种情况会逐渐减少，主要检查方法：消除多余杆件及节点、支座对分法判断，分层显示查找法判断。6.在螺栓设计，球节点设计的时候，注意螺栓大小应根据杆件轴力来设计，一般不用最大轴力控制螺栓大小。同时在球节点设计中，最小螺栓设定时候，一般软件默认的螺栓一般都偏小，需要认为调大一点，这样更容易在螺栓球验算中通过，大家可以不断尝试。还有很多，需要大家来补充。
三、出图部分网架结构出图主要是螺栓球球图计算和加工图施工图的出图。步骤很简单，但是在出图阶段，需要注意的问题很多。1.在出加工图以前，一定要施工单位复核现场的所有支座位置的准确坐标，根据现有的支座坐标调整模型中的支座位置，然后，计算满足后才能够出具加工图，没有经过现场复核支座尺寸的所有网架施工图，球图，都不具有加工的意义（一般作投标报价用）。2.在出施工图的时候，有可能会遇到出图程序死掉的情况，或者不能够出图等情况，一般只要把模型考到非安装程序所在盘符下，重新出图就可以了。3.在计算球图的时候，大家一定要注意的就是基准面的选取，有时间一定要多琢磨，一般上弦层工艺孔朝上，下弦层一般也朝上，要是需要吊顶则工艺空朝下。水平网架一般都选水平面为基准面，弧形网架一般都选用拟合平面比较好，但是多个弧线相交的位置最好重新用其他基准面来计算，需要大家慢慢去体会。4.还有一个关键的因素，就是网架模型在计算软件里面，平面所在的位置，一定要移动到基点零零零，要不然，计算到没有什么问题，但是出图会产生很多微小的角度上的差别，甚至影响网架球的安装。当然网架设计过程中还有很多很重要的问题，希望大家一起来讨论！
对于网架屋面的坡度问题，其实按理说是建筑的事情，只要建筑给出了网架的外形弧线，建筑设计的人就应该考虑到排水坡度够与不够的问题，但从我设计已经施工的网架来看，我最小的设计坡度为3％，但是排水不是太好，我建议最好不要小于5％坡度，对于弧形或者椭圆形的网架弧线，主要看平缓段的长短，一般都要进行排水计算，不能够按照端点和中点的连线来确定排水坡度，应该以相邻两天沟之间的弧线取中点切线来确定（一般比较准确，对于弧线异形变化大的进行适当调整，排水保守一点好）。一般对于平缓段比较长的情况就是尽量多设几道天沟就解决了，但是造价还是高了。应该说：凡是没有达到建筑排水要求的坡度，出现漏水的几率要大。
网架屋面檩条主檩条都是放在网架球的支托板上的，所以主檩条的间距是不能够改变的，如果要改变只有改变次檩条的间距，但是设计中，只要网架不是太异型，边缘量不是太大的情况下，还没有说节省到屋面主檩条截面不统一，次檩条截面不统一的情况，一般都会保守一点取风荷载较大区域来进行檩条设计。2.主檩条的计算按理一般是这样的，实际设计中也没有这么严格，主要还是考虑受荷载面积来等效均布荷载考虑，一定要注意风吸效应。3.檩条截面的选取给风荷载大小，屋面板材料有关系了，彩钢板或双层板一般都永C型钢截面，要是玻璃屋面等连接需要的檩条才用矩管截面；4.我见过的两种情况都有用过，个人认为比较经历实惠的是第二种，第一种主要适用于成型的双层夹心板，也有夹保温面的用第一种，但是在实际施工好之后，其连续性虽然会比第二种要好一些，但是由于连接的层次要多一层，整体稳定性从受力上来说，特别是风荷载比较大的情况下，容易出现主次檩条连接或者面板连接出现问题，对于第二种情况由于此檩条在保温面的高度，两者形成了整体的连接效应，蒙皮受力性能显然要高，但是不足在于施工中的保温面的连续性和完整性要差一点而已，同事要注意施工质量，防水是第一位的。
屋面的防水做法很多,应该说各种做法都有它的特点,各种做法所适用的位置不同,只要设计合理,施工质量控制比较好,防水都能够得到控制的.对于屋面板和墙面板来说,现在市场上最主要的有以下几种:单层压型板(韩国板0.476),双层夹心板(复合聚苯或者聚氨脂填充料),双层压型板(中间夹保温棉),还有上层压型板,中间保温棉,下层钢丝网屋面板;还有就是耐力阳光板.这几种板型在屋面板中都用的非常广泛,其中价格由便宜到贵的排列如下:耐力阳光板、单层压型板、上层压型板中间保温棉,下层钢丝网屋面板、双层压型板、双层夹心板。各个板型的优势及比较很多，可以在网上查一下。个人认为，性价比比较高的应该是：上层压型板中间保温棉,下层钢丝网屋面板和单层压型板。防水只要保证了排水坡度，合理排水面积，合理的天沟布置以及落水管位置的排布，好的施工质量前提下，一般都没有什么问题。相对而言，单层板的防水要差一点，实际工程的结果。
网架设计支座假定讨论

其实现在做设计的话把下面的结构和上部结构放在一起算就是了，现在的软件都可以解决这样的问题，比如3d3s，很方便的，计算成本也不高。另外一种情况就是网架放在剪力墙上的情况（通过牛腿），现在我做的一个就是在平板支座上开孔，孔比锚栓大20mm，以此来释放部分位移，计算的时候按滑动计算一次，再按近似等代剪力墙的刚度进行一次计算。现在的一个问题是剪力墙的刚度等代问题，不知道怎么等代合适，哪位能指教
三个方向都要定义的好，若是平板网架水平向的位移可以释放，具体的要看下面结构的相对位移了。最好是能整体计算。有一本书叫《网架结构设计与施工》，里面对网架的支座定义有很详细的解释，很受用的，好像是06年出的书，记得不太清楚了。

关于MST的支座假定
MST的支座假定要根据规范有固定支座，弹性支座，强迫位移和斜边界。对于一些小跨度网架可设定为固定支座，但是完全刚性的刚体自然界是不存在的，特别是大中跨度的网架，支座的假定对结构的内力影响很大，罗晓智老师也说过最好是用弹性支座把下部支撑结构和弹性支座的刚度模拟进去，这里特别注意如果是柱子上面有橡胶垫支座的情况是按照并联弹簧计算斜边界是对于不是Z轴向下的支座而言的，很好理解强迫位移是对于支座可能发生的不均匀沉降来设定的，这个大家要慎用，是用来计算可能的支座不均匀沉降对结构的影响，有可靠依据时可以用此项复核