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桁架與網架的區別圖解,結構特點與應用場景詳解,架與網架,結構差異、特性及應用場景圖解詳解

架與網架在結構和應用上各具特色。**結構特點**:桁架由桿件頂端相互連接成格子式,多為平面結構,單向受力,需外力支撐;網架則由多根桿件組成網格,空間受力,雙向受力體系,面內剛度大。**材料用量**:網架需大量標準桿件,適合工廠預制;桁架可調整桿件尺寸,如橋梁桁架下弦桿常較粗。**節點形式**:管桁架無球節點,桿件相貫焊接;網架有空心焊接球或實心螺栓球節點。**應用場景**:桁架經濟實用,用于橋梁、屋頂等;

在建筑和工程領域,桁架(Truss)和網架(Space Frame)是兩種常見的空間結構形式,廣泛應用于體育館、機場航站樓、展覽館等大跨度建筑中,雖然它們在外觀上可能有些相似,但在結構形式、受力特點、材料使用和施工方法等方面存在顯著差異,本文將通過圖解和詳細分析,幫助讀者清晰理解桁架與網架的區別,并探討它們的適用場景。

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桁架(Truss)的結構特點

1 基本定義

桁架是由多個直線桿件(通常為鋼管、角鋼或木桿)通過節點連接而成的平面或空間結構,其主要受力方式為軸向力(拉力或壓力),桁架結構通常由上下弦桿、腹桿(斜桿和豎桿)組成,形成一個穩定的三角形單元。

2 結構圖解


(圖示:典型的平面桁架結構,由上下弦桿和斜腹桿組成)

3 受力特點

  • 平面桁架:主要承受平面內的荷載,適用于單向受力結構,如橋梁、屋頂桁架等。
  • 空間桁架:由多個平面桁架組合而成,可承受多方向荷載,但整體仍以平面受力為主。

4 材料與連接方式

  • 材料:鋼管、角鋼、木材等。
  • 連接方式:焊接、螺栓連接、鉚接等。

5 應用場景

  • 單層工業廠房屋頂
  • 橋梁結構
  • 舞臺燈光架
  • 臨時展覽架

網架(Space Frame)的結構特點

1 基本定義

網架是一種三維空間結構,由多個桿件(通常為鋼管)通過節點(球節點或螺栓節點)相互連接,形成穩定的空間受力體系,與桁架不同,網架具有更高的空間剛度和更均勻的受力分布。

2 結構圖解


(圖示:典型的網架結構,由多個桿件和球節點組成)

3 受力特點

  • 空間受力:荷載通過多個方向的桿件傳遞,整體剛度高,抗變形能力強。
  • 均勻分布:適用于大跨度建筑,如體育館、機場航站樓等。

4 材料與連接方式

  • 材料:鋼管(Q235、Q345等)、鋁合金等。
  • 連接方式:螺栓球節點、焊接球節點、嵌入式節點等。

5 應用場景

  • 體育場館(如鳥巢)
  • 機場航站樓(如北京大興機場)
  • 大型展覽館
  • 購物中心中庭

桁架與網架的主要區別

對比項桁架(Truss)網架(Space Frame)
結構形式平面或簡單空間結構三維空間結構
受力方式主要沿平面受力多方向均勻受力
剛度相對較低,適用于中小跨度剛度高,適用于大跨度
節點構造簡單,多為焊接或螺栓連接復雜,常用球節點或螺栓節點
施工難度較低,適合快速搭建較高,需精確計算和安裝
適用跨度一般不超過60米可達100米以上
成本較低較高

1 圖解對比


(圖示:左側為桁架,右側為網架,展示結構形式和受力分布差異)


如何選擇桁架或網架?

1 選擇桁架的情況

  • 建筑跨度較小(<30米)
  • 預算有限,需要經濟型方案
  • 施工周期短,如臨時建筑
  • 單向受力結構,如橋梁、單坡屋頂

2 選擇網架的情況

  • 大跨度建筑(>50米)
  • 需要高剛度和穩定性
  • 建筑造型復雜,需三維受力
  • 長期使用的高端建筑,如體育場館

桁架和網架都是重要的空間結構形式,但它們的適用場景和結構特點不同,桁架更適合中小跨度、單向受力的建筑,而網架則適用于大跨度、多方向受力的高端建筑,通過本文的圖解和對比分析,讀者可以更清晰地理解兩者的區別,并在實際工程中做出合理選擇。


(本文完)

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