1、1. 組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用,以鋼筋混凝土上弦板代替一般鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的上弦，以鋼和鋼筋混凝土的組合節(jié)點(diǎn)代替鋼上弦節(jié)點(diǎn) 。 20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的新結(jié)構(gòu) 。 墨西哥早在20世紀(jì)60年代曾提出一種空間板結(jié)構(gòu)。實(shí)際上是一塊將受拉部分混凝土挖去的鋼筋混凝土平板，下弦和腹桿由10圓鋼制作而成。,德國(guó)MERO公司在1981年曾提出一種稱為MERO -Massiv組合網(wǎng)架體系。,1. 組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用,羅馬尼亞在1981年曾設(shè)計(jì)了一幢斜放四角錐組合網(wǎng)架的多功能體育館，平面尺寸30m見方，網(wǎng)架高度1.80m，預(yù)制上弦板和下弦網(wǎng)格均為3m見方，經(jīng)詳細(xì)分析，其用鋼量比全鋼網(wǎng)架可節(jié)省22，造價(jià)可降低12

2、。 1980年江蘇徐州夾河煤礦兩幢食堂屋蓋，平面尺寸分別21m54m及9ml8m，與國(guó)際上同步率先在我國(guó)采用了蜂窩形三角錐組合網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，與一般鋼網(wǎng)架相比，節(jié)省用鋼量19.3。 截至2000年底，我國(guó)已建成的組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)約40幢，是世界上組合網(wǎng)架用得最多的國(guó)家。 1987年建成的江西撫州地區(qū)體育館，平面尺寸45.5m58m，為目前國(guó)內(nèi)外跨度最大的組合網(wǎng)架。,1. 組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用,1988年建成的新鄉(xiāng)百貨大樓加層擴(kuò)建工程，平面尺寸為35m35m，在原兩層框架結(jié)構(gòu)上增加4層斜放四角錐組合網(wǎng)架，這是我國(guó)首次在多層大跨建筑中采用組合網(wǎng)架樓層及屋蓋結(jié)構(gòu) 。 長(zhǎng)沙紡織大廈，地下2層，地上11層，平

3、面尺寸24m27m，柱網(wǎng)12ml0m和12m7m兩種，采用正放抽空四角錐組合網(wǎng)架，總建筑覆蓋面積約7000m2。這是我國(guó)在高層建筑中首次采用組合網(wǎng)架樓層及屋蓋結(jié)構(gòu)，也是目前覆蓋建筑面積最大的群體組合網(wǎng)架。,1. 組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用,返回,2. 組合網(wǎng)架的特點(diǎn),是一種板系、梁系與桿系共同受力的組合結(jié)構(gòu)。 可充分發(fā)揮混凝土受壓，鋼材受拉這兩種不同材料的強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)。 可使結(jié)構(gòu)的承重功能與圍護(hù)功能合二為一，如將組合網(wǎng)架用于屋蓋，就不需要另行設(shè)置屋面板。 剛度大，抗震性能好。與同跨度鋼網(wǎng)架相比，豎向剛度增加3050。水平剛度更是成倍地增加。 用鋼量節(jié)省。用于屋蓋結(jié)構(gòu)時(shí)，與同等跨度的鋼網(wǎng)架相比(包括混

4、凝土屋面板中的用鋼量)，用鋼量可節(jié)省1525。,2. 組合網(wǎng)架的特點(diǎn),更適用于作為樓層結(jié)構(gòu) 。 跨度大，室內(nèi)柱子少，建筑面積利用率高，適宜于作為大跨度多層大型商場(chǎng)、展廳、靈活車間等公共與工業(yè)建筑之用。 樓層的結(jié)構(gòu)自重小，與6m6m柱網(wǎng)的無梁樓蓋或升板相比可減輕結(jié)構(gòu)自重50。水平地震作用相應(yīng)降低約20，柱和基礎(chǔ)的內(nèi)力減少1520。 不足之處：上弦節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造比較復(fù)雜，給制作安裝帶來一些不便。用作樓層時(shí)，結(jié)構(gòu)高度比通常樓蓋的結(jié)構(gòu)高度要大。,3. 組合網(wǎng)架的形式與分類,按一般網(wǎng)架的分類方法可分成平面桁架系組合網(wǎng)架、四角錐體組合網(wǎng)架、三角錐體組合網(wǎng)架等三大類。 按上弦預(yù)制板的形式及擱置方向可分為：正放正

5、方形板(板內(nèi)可設(shè)置交叉肋)、斜放正方形板(板內(nèi)可設(shè)置十字肋)、正三角形板、正三角形與六角形相間的板。,4. 組合網(wǎng)架的計(jì)算,組合網(wǎng)架上弦板既有平面內(nèi)力又有彎曲內(nèi)力，而肋既有軸力又有彎曲內(nèi)力(包括扭矩)。 分析計(jì)算方法歸納起來大致可分為下面三種 ： 1有限元法。即采用桿元、梁元、板殼元等組合結(jié)構(gòu)有限元法來分析。此時(shí)，將上弦板離散成梁元與板殼元，梁元能承受軸力、彎矩和扭矩，板殼元能承受平面內(nèi)力和彎曲內(nèi)力。將腹桿和下弦桿仍作為只能承受軸力的桿元。但應(yīng)指出，對(duì)包括上弦節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的帶肋上弦板的所有節(jié)點(diǎn)，要考慮三個(gè)線位移和三個(gè)角位移，對(duì)下弦節(jié)點(diǎn)仍可只考慮三個(gè)線位移。,4. 組合網(wǎng)架的計(jì)算,2擬夾層板法。把上

6、弦板作為夾層板的上表層，把腹桿和下弦桿折算成夾層板的夾心層和下表層，由微分方程來描述其受力狀態(tài)，采用解析法或近似方法求解，進(jìn)而來計(jì)算組合網(wǎng)架的內(nèi)力和位移。 3簡(jiǎn)化計(jì)算法等代空間桁架位移法。根據(jù)能量原理，把上弦板等代為四組或三組上弦平面內(nèi)的平面交叉桿系，可采用空間桁架位移法的專用程序進(jìn)行電算。然后，再由等代平面交叉桿系的內(nèi)力返回求得上弦板及其肋的內(nèi)力。我國(guó)已建成的組合網(wǎng)架大多數(shù)均采用了上述簡(jiǎn)化計(jì)算方法。,5. 組合網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,1. 焊接十字板節(jié)點(diǎn)。主要用于角鋼組合網(wǎng)架。必要時(shí)蓋板上可焊接U形短鋼筋，埋人灌縫中后澆細(xì)石混凝土，縫中宜配置通長(zhǎng)鋼筋。新鄉(xiāng)百貨大樓擴(kuò)建工程、長(zhǎng)沙紡織大廈等都采用構(gòu)造類

7、似的這種焊接十字板節(jié)點(diǎn) 。,組合網(wǎng)架的上弦節(jié)點(diǎn)可認(rèn)為是一種在上弦平面內(nèi)剛接，上弦平面外鉸接的半剛半鉸節(jié)點(diǎn)。主要有下列幾種：,5.組合網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,2. 焊接球缺節(jié)點(diǎn)。由沖壓成型的球缺(一般不足半球)與鋼蓋板焊接而成。具有剛度大，加工制作簡(jiǎn)單，腹桿連接方向性強(qiáng)的特點(diǎn)。天津大學(xué)曾選用這種焊接球缺節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行了6m跨度單向折線形組合網(wǎng)架的實(shí)物模型試驗(yàn)，效果良好 。,5.組合網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,3. 螺栓環(huán)節(jié)點(diǎn)。這是我國(guó)自己通過試驗(yàn)、試制，到工程應(yīng)用的組合網(wǎng)架專用的上弦節(jié)點(diǎn)。在螺栓環(huán)上由工廠預(yù)先采取可靠的焊接工藝加焊一塊圓形鋼板，以便擱置上弦預(yù)制板，可調(diào)節(jié)圓鋼板的大小來減少螺栓環(huán)的規(guī)格和用鋼量，增強(qiáng)螺栓環(huán)

8、的剛度。這種螺栓環(huán)節(jié)點(diǎn)首先用于上海國(guó)際購物中心組合網(wǎng)架樓層結(jié)構(gòu)，并獲得國(guó)家專利。已在十多項(xiàng)工程中獲得推廣應(yīng)用。,5.組合網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,4對(duì)錨直焊式節(jié)點(diǎn)。曾用于夾河煤礦食堂的蜂窩形三角錐組合網(wǎng)架。三角形的上弦預(yù)制板在對(duì)角處通過一根螺栓錨接，六角形的上弦預(yù)制板支承在三角形板的埋件上。腹桿是與三角形板的埋件直接相連焊接。,6. 組合網(wǎng)架的制作與安裝,組合網(wǎng)架的下弦桿、腹桿及上弦預(yù)制板均可在預(yù)制廠或預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)制作，并可根據(jù)起重能力和運(yùn)輸條件組裝成小拼單元。 組合網(wǎng)架的安裝方法目前主要有： 1. 高空散裝法。如新鄉(xiāng)百貨大樓組合網(wǎng)架樓層和屋蓋 。 2. 活動(dòng)支承架。當(dāng)按條狀組裝一段組合網(wǎng)架后，活動(dòng)支承架沿縱向移動(dòng)一段距離，可組裝下一段組合網(wǎng)架。徐州夾河煤礦大食堂組合網(wǎng)架屋蓋 。,6. 組合網(wǎng)架的制作與安裝,3