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网架案例

【工程案例】已有网架下面新增吊顶怎么办?网架吊顶怎样与已有网架连接?

by 邵工——建筑结构工程师 Structural Engineer |2017年12月29日 | 工程服务, 设计知识
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元旦快乐,最近我开始研究一些网架的节点细节。

本文主题:已有网架下面新增吊顶怎么办?网架吊顶怎样与已有网架连接?

下面和大家分享一下。



一、前言

网架结构具有传力简捷、重量轻、刚度大、抗震性能好、安装简便、平面布置灵活等特点,在剧院、宾馆、 会议场馆等大空间建筑中得到了广泛应用。

网架案例

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但是,在网架结构吊顶施工中,有些施 工人员常常把吊顶荷载和空调、消防管道等设备荷载用焊接或搭接等方法直接作用到网架的下弦杆上,这种做法与网架结 构的受力特点不相符,存在较大的安全隐患。

二、网架结构受力特点

网架结构是由杆件和节点组成的空间受力体系,其结构计算模型通常是杆系结构。

在杆系结构中,一般将杆件的质量合并到节点上。

假定节点为铰接,节点所辖区域内的荷载按静力等效原则集中作用在该节点上。这样.杆件就只承受轴力,不承受剪力和弯矩。

三、设计的时候,网架结构的吊顶荷载该如何施加

网架结构设计时,依据其计算模型。把吊顶荷载静力等效作用到下弦节点 上。具体分两种方式:

  • 一是当吊顶荷载为 均布荷载时。按面荷载直接加到下弦层面;
  • 二是当吊顶荷载不是均布荷载或为局部荷载时,将面荷载值乘以下弦网格尺寸,所得节点荷载值直接加到下弦节点上。

四、网架结构施工时吊顶荷载的加荷原则

网架结构施工时,吊顶荷载的加荷方式应该符合网架结构的计算模型和设计时吊顶荷载的处理方式。即必须以使杆件不产生剪力和弯矩,只产生轴力为原则。

根据这一原则,吊顶荷载应该先作用到网架的节点上。再通过节点使杆件只产生轴力,而不能直接作用到杆件上使杆件产生 剪力和弯矩。

当然,实际工程中,杆件也有承受剪 力和弯矩的情况,如杆件的自重,弦杆上 行走的施工人员等施工荷载,都使杆件产生一定的剪力和弯矩。

但是,绝不能据此认为将吊顶荷载及设备荷载等作用到弦杆上就没事;如果作用到弦杆上的设备和吊顶等横向荷载过大。在剪力和弯矩的作用下,造成杆件破坏。网架内力就会重分布并可能超出设计控制值.造成网架失 稳,这是很危险的。所以,设计人员常常在图纸中注明不论荷载大小.必须加在网架节点上。至于杆件上能不能加荷载或加多少荷载,要通过计算决定。

五、吊顶荷载与网架连接的方法。

根据上述原则,吊顶荷载(含空调、消防管等设备荷载)与网架节点的连接方法主要有下面三种。

方法一:当要吊挂的荷载比较大时。可在下弦球上设吊杆.利用M20基准孔,吊杆可以采用网架杆件的做法。然后在吊杆上焊接吊件,可以根据荷载的大小选用型钢。然后将荷载加在吊件上。这种做法适用于影剧院的舞台、观众厅的吊顶和下 挂检修平台等处。

网架吊顶连接方法一

网架吊顶连接方法一

方法二:对于有喷淋、空调通风、马道等比 较复杂的吊顶,可制作方钢井字形布置的副桁架,然后通过副桁架分别与球形节点 和吊顶龙骨相连接。副桁架用钢量 一般应控制在8~15 kg/m2;

网架吊顶连接方法二

网架吊顶连接方法二

方法三:当吊顶荷载不大且为均布荷载时, 如一般的轻钢龙骨石膏板吊顶(20一30 kg/m2).可用中10—12的钢筋制作吊杆,上 部采用抱箍方式与网架球节点联接,下端与吊顶主龙骨联接。

网架吊顶连接方法三

网架吊顶连接方法三

需要注意的是,无论采用哪种方法连接,吊顶和设备 安装施工中都要避免在网架结构上进行焊接。

六、螺栓球为什么不能直接施焊?

主要原因是:

  • 网架构件焊接受热后内力有可能发生变化,造成结构失稳破坏;
  • Q235钢材与45号钢的螺栓球为不同母材,且45号钢硬度高,容易脆裂,受热的时候担心会出现裂纹,造成隐患;
  • 构件施焊温度升高后,特别是螺栓球上施焊可能会造成高强螺栓退火而强度降低。

总结:

  • 1、网架设计的时候,必须以使杆件不产生剪力和弯矩,只产生轴力为原则;
  • 2、吊挂荷载应该直接施加到节点上,可以利用下弦螺栓球的基准孔。
  • 3、螺栓球避免施焊。

下图是某项目的吊顶细节图:

主梁与下弦螺栓球连接节点

主梁与下弦螺栓球连接节点

以上,完美。

击掌

邵工——建筑结构工程师 Structural Engineer

建筑一网(www.jianzhu1.com)是一群同济大学毕业建筑和土木相关专业毕业的研究生和博士组成的技术团体。我们自2011年始即开始从事结构设计和研究工作, 积累了大量的研究成果和创新技术,并整理了对中国规范、FIDIC合同、欧洲规范和美国规范的总结笔记。此外, 团队还在结构产品领域有所研究,并推出了超薄夹层、板桁架、无檩网架、装配式厂房和装配式酒店等相关装配式产品。

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