四、组合网架的计算方法
组合网架的下弦杆、腹杆及下弦节点的受力状态与一般阿架完全相同,而上弦板与上弦节点的受力状态与一般网架则有较大的差别。首先,作用在组合网架上弦板上的竖向荷载是通过上弦板及其助的弯矩和横剪力传至上弦节点,可见弦板与将产生局部弯曲变形。其次,从总体说上弦板与可看做组合网架结构的上表层,在竖向荷载作用个,使肋中产生轴力,板中产生平面内力(如考虑板、肋与上弦节点的偏心影响,还会产生附加弯曲内力)。因此,组合网架上弦板的工作状态是既有平面内力又有弯内力,而助的工作状态也是既有轴力又有弯曲内力(包括扭矩)明确了组合网架的受力特性,便可选择恰当的分析方法计算这种比较复杂的组合结构,目前组合网架结构的分析计算方法,旧纳起来,大致可分为下面三种：
(1)有限元状。
采用杆元,梁元、板壳元等组合结构有限元法来分析。此时,将组合网架的上弦板离散成梁元与板壳元,梁元能承受轴力、弯矩和扭矩,板壳元能承受平面内力和弯曲内力。将腹杆和下弦杆作为只能承受轴力的杆元。然后,按-般有限元法建立刚度方程,编制专用程序,利用电子计算机进行内力、位移计算,应指电,对包括上弦节点在内的带肋上弦板的所有点,要考虑三个线位移和三个角位移,对下弦节点仍可只考三个线位移,因此,组合网架的未知节点位移总数比一般网架的节点位移总数要大幅度地增加,刚度矩阵也比较复杂,需采用大容量计算机才能解决
（2）拟夹层板法。
把组合网架上弦板作为夹层板的上表层,把腹杆和下弦杆折算成夹层板的夹心屏和下表是,使这种比较复杂的组合网架连续化为一块构造上的夹恩板,由微分方程来描述其受力状态,采用解析法或有效的近似方法求解,进面来计算组合网架的内力和位移,由于组合网架类型和上弦板形式的多样性,致使夹层板的微分方程变得比较复杂,一般情况下为十阶的偏微分方程式。如不考虑酸杆的变形即夹心的剪切变形,可降为八阶的偏微分方程式。当结构的平面为矩形且为筒支边界时,微分力积的求解尚较方便,但对于其他结构平面图形和边界条件时,就会遇到
3)简化计算法一等代空间桁架位移法：
这拟离散化的计算模型来分析。根据能量原理,把上弦板等代为四组或三组上弦平面内的平面交又杆系,从而使这种比较复杂的组合结构转化为一个等代的空间较接杆系结构,可采用空间和架位移法的专用程序进行电算。然后,再由等代平面交叉杆系的内力返回求得上弦板及其助的内力,因此这种计算方法比较简单,其实质是一种仅仅把组合网架的上弦板从连续体转化为离散体,再由离散体回代到连续体的分析途径
五、组合网架的节点构造
要使组合网架能够协同工作,关键在于上弦节点的连接构造。根据上炫板和助的受力特性,在通常情况下就要求上弦节点在上弦平面内与各杆件的连接是刚接的,以便传递轴力和弯矩。但由于组合网架的腹杆与一般网架的腹杆一样,只承受轴力,酸杆与上弦节点的连接仍可为铰接。因此组合网架的上弦节点可认为是一种在上弦平面内刚接,在上弦平而外较接的半刚半节点。
根据工程实践经验和试验研究结果,组合网架的上弦节点主要有下列几种
(1)焊接十字板节点,这是由一般钢网架的十字板节点发展而来,主要用于角钢组台网架,其节点构造见图2-1。板肋底部预理钢板应与十字节点板的益板焊接牢固以传递内力,必要时盖板上可焊接U形短钢筋,埋入灌缝中的后浇细石混凝土,缝中宜配置通长钢筋。当组合网架用于楼层时,宜采用配筋后浇细石混凝土面层。
(2)焊接球缺节点。这是由冲压成型的球缺(一般不足半球)与钢盖板焊接而成。它员有刚度大,加工制作简单,腹杆连接方向性强的特点。预制钢筋混凝土上弦板可直接测置在球缺节点的支撑盖板上,并将埋件与盖板焊接牢固,灌缝后将上弦板四角顶部的琿件再用一盖板连接(图2-2),
(3)螺栓环节点。这是我自行通过试验、试制到工程应用的组合网架专用的上弦节点(见图3-1),钢材选用45号钢,股杆仍可通过高强螺栓与下弦螺栓球节点和上弦摞栓环节点连接,在螺栓环上由工厂预先采取可靠的焊工艺加焊-块Q钢的形钢板,以便搁置上弦预制板,且可采用俯焊与定制板的Q预埋钢板进行现场焊,同时可节圆钢板的大小来减少螺栓环的规格和用钢时,增强螺栓环的刚度。
(4)对锚直焊式节点:这种节点曾用于突河煤矿食堂的些窝形三角维组合网渠。三角形的上弦板在对角处通过一根螺栓铺接(图3-2),使上弦助构成六角形与三角形相问的网格,六角形的上弦预制板支支在三角形板的埋件上,杆是与三角形板的埋件直接相连焊接。其他的节点形式有冲压板节点,及德国MEROMASSIV组合网架体系所采用的螺栓盘节点等
六、组合树架的制作与安装
组合网架的下弦杆、腹杆及上弦预制板均可在预制厂或预制现场制作,并可根据起能力和输条件组装度小拼单元:如钢结构的网片、人字成腹杆、下弦方框及钢结构与钢筋混凝上结构的合锥体等。
组合网架的安装方法,目前主要有三种
(1)高空装法。一般均需搭设满堂支承架在高空定位位置上逐一安装组合网架的单根杆件或小拼单元。主要安装工艺程序如下
①在楼板上搭设满堂支撑架
②拼装下弦方作和单根下弦杆,形
③拼装腹杆人字架,并用临时上弦调整定位,在施工组装期构成一个临时的斜放四角锥钢网架;
④吊装上弦预制板,并与上弦节点焊接牢固;
⑤铺设缝中钢筋,用细石混凝土灌缝;
⑥现浇40mm厚细石混凝土面层，对于长条形的结构平面,可在短向跨度搭设一定宽度的活动支撑架,当按条状组装一段组合网架后,活动支撑架沿纵向移动一段距离,可组装下一段组合网架。
在地面上组装成条状的组合网架吊装后在高空滑移就位。如上海石油采购供应站仓库组合网架屋盖,便采用了这种高空逐条滑移法。条状的组合网架也一可在一一端搭设的高空平台上组装(有条件的话也可在屋顶平台上组装),滑移一段离后,可在空出的平台上组装下一段组合网架,这时可积累滑移,再组装,再积累滑移,这种高空积累滑移法被抚州地区体育馆组合网架屋盖施工时采用,而且在滑移时舍弃了一般的拖拉方式,选用了顶推方式,使上弦板在滑移时不承受拉力。
(3)整体提升法。这种方法特别适合于多层及高层建筑组合网架楼层结构的施工安装。提升设备可采用小型的升板机或液压爬杆式千斤顶、德国曾提出采用该法体提升MEromassis组合网架。我国也曾酝酿过这种施工方法来安装长沙纺织大厦组合网架楼层结构
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