网架与网壳对比及网壳结构主要缺点
浅谈网架结构与网壳结构的区别与联系
浅谈网架与网壳结构的区别与联系陈露（东南大学09级土木工程学院结构1班）摘要：空间结构以前轻巧的外形及合理的受力受到了广泛运用，本文对两种主要的空间结构——网架结构与网壳结构作了一些简单的比较，通过对组成、内力、动力下的特点等方面的比较，加深对网架与网壳结构的认识，希望对网架与网壳的研究、分析与设计有所帮助。
关键字：网架网壳比较目前，大跨空间结构发展迅速，空间结构以其优美的建筑外形和良好的受力性能被广泛运用于工程实践中。
网架与网壳是空间结构的主要形式，他们有许多类似的地方，同时又有各自的特点。
(前言)1.网架与网壳的定义网格结构是由很多杆件通过节点，按照规律的几何图形组成的空间结构。
网格结构中，双层或多层平板形网格结构称为网架结构，而曲面形网格称为网壳结构。
网架与网壳结构都属于空间网格结构范畴，结构形式较为新颖，杆件的布置形式都具有很强的规律性。
2.网架与网壳结构的组成与连接网架结构形似一块大板，一般分为平行桁架系网架、四角锥体系网架、三角锥体系网架、混合型三层网架等；网壳结构为空间曲面形式，分为单层和双层网壳两种，单层网壳结构依靠单层杆件找形，双层网壳依靠上弦杆件找形，腹杆和下弦杆可按相应的平面桁架体系、四角锥体系或三角锥体系。
根据其组成可以判断，网架结构及双层网壳结构的节点允许采用铰接或刚接形式，而单层网壳结构中，杆件之间的节点只允许采用刚接，否则将使单层网壳形成机构。
空间铰接杆系的一个节点有三个自由度，在网架为几何不变的前提下，可用下式判断整个结构的超静定次数。
W=3J-B-S (1) J——网架的节点数B——网架的杆件数S——支座约束数假设某双层正交正放网架上弦的网格数为N×N，下弦网格数为(N-1)×(N-1),则节点数为2N2+2N+1,网架杆件数为8N2，W=-2N2+6N+3-S。
对于大跨结构，一般情况下N较大，设N=10,且上弦点支承,约束数为S=4N，则W=-177.超静定次数为177.可见，网架和双层铰节点网壳结构的冗余度较大，具有较高的安全储备。
3.5网架与网壳的防腐与防火
补充： 补充：美国世贸双塔案例分析
启示： 启示：（对目前的建筑防火设计体系进行全面的反思）
如果双塔完全符合现行规范的要求，却发生倒塌 ，就意味着现行建筑防火规范有关建筑构件耐火 极限的要求和有关建筑物火灾安全性的规定存在 问题。 如果是由于双塔本身并没有真正满足现行规范的 要求而发生倒塌，则应该将精力侧重在如何强化 现行规范的执行方面。
背景介绍
济 南 奥 体 中 心
背景介绍
锈蚀
背景介绍
柱脚锈蚀
3.5.1网架与网壳的防腐 网架与网壳的防腐
常用方法：
改变金属组织：造价最高，用于小跨度装饰性网架 与网壳； 在钢材表面用金属镀层保护； 在钢材表面涂以非金属保护层：最常用，价格低廉， 效果好，选择范围广，适用性强。
一般可维持20—30年 年 一般可维持
3.5.1网架与网壳的防腐 网架与网壳的防腐
防腐底漆选择的重要性
底漆损坏，钢结构生锈 结构的强度会降低 影响钢结构建筑的使用寿命 铁锈的体积膨胀和剥落 导致防火涂层的开裂或剥 落，危及防火安全
防腐底漆的选择在新建的钢结构建筑中是一个十分 重要的环节，也是重大安全问题，日益受到重视。 重要的环节，也是重大安全问题，日益受到重视。
3.5网架与网壳的防腐与防火 网架与网壳的防腐与防火
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背景介绍
重要性和必要性
网架与网壳的杆件和节点多采用钢材——空间受力、刚 度大、抗震性能好、建筑高度小、造型美观、节省钢材 ；不耐热，易腐蚀。 450-650℃，失去承载力；腐蚀，杆件截面减少，降低安 全可靠性和使用年限。 网架和网壳结构是较好的大跨度屋盖结构形式, 多用于 剧院、体育馆、工业厂房、商场、学校等人员密集的建 筑。 若在人员安全撤离前发生坍塌,将可能造成重大人员伤亡 和财产损失。
网架、网壳结构
网壳结构的分类
• 按材料
– 木网壳、钢筋混凝土网壳、钢网壳、铝合金网壳、塑 料网壳、玻璃钢网壳等。
• 木网壳结构
– 仅在早期的少数建筑中采用，近年来，在一些木材丰 富的国家也有采用胶合木建造网壳的，有的跨度已超 过100m。但总的来说，木结构网壳用得并不多。
10.2 网架选型
根据建筑平面形状和跨度大小，支承方式、荷载 大小、屋面构造和材料、制作安装方法等因素。 《网架结构设计与施工规程》JGJ 7-91 ➢ 大跨度为60m以上 ➢ 中跨度为30～60m ➢ 小跨度为30m以下
1 网架结构的支承及其选型
支承方式:
➢周边支承 ➢点支承 ➢周边支承与点支承相结合 ➢两边和三边支承等。
3 网架的挠度要求及屋面排水坡度
➢ 容许挠度：用作屋盖—L2/250，用作楼盖—L2/300 ➢ 排水坡度：3%～5% ➢ 起拱要求：L2/300
找坡立柱
（a）用小立柱 网架屋面找坡
（b）起拱
10.3 网壳结构
• 网壳，即为网状壳体，是格构化的壳体，或者说是曲 面状的网架结构。
• 20世纪50~60年代，钢筋混凝土壳体得到了较大的发 展；但钢筋混凝土壳体结构很大一部分材料是用来承 受自重的，只有较少部分的材料用来承担外荷载，并 且施工很费事。
周边支承
l/3 l l/3
l/4 l
l
l/3
l
l
l/4
l/3
点支承 图 3—18 点支承
➢ 点支承网架受力与钢筋混凝土无梁楼盖相似。 ➢ 为减小跨中正弯矩及挠度，设计时应尽量带有悬挑，
多点支承网架的悬挑长度可取跨度的1／4～1／3 。
周边支承与点支承结合
网架与网壳的异同点全面归纳
大跨空间结构小论文《网架和网壳结构的异同点分析》姓名：学号：专业：土木工程网架与网壳结构异同点分析摘要：空间结构以轻巧的外形及合理的受力受到了广泛运用，本文对两种主要的空间结构——网架结构与网壳结构作了一些简单的比较，罗列了一些异同点，加深对网架与网壳结构的认识，希望对网架与网壳的研究、分析与设计有所帮助。
关键字：网架网壳异同点为了满足社会生活和居住环境的需要，人们向建筑物提出更高要求，需要足够的跨度来达到更大的覆盖空间的目的，而像网架和网壳这种空间结构就应运而生。
所谓空间结构是指建筑结构的形状具有三维空间形状，在荷载作用下具有三维受力特性、呈立体工作状态的结构。
本文旨在探讨网架和网壳的异同点，但是因为他们的有些特性的界线不是很明显，故只能粗中有细地进行分析。
首先讨论它们的相同或类似的部分。
1、网架和网壳隶属体系相同。
它们同属于刚性空间结构体系，一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构，具有很好刚度的结构体系。
2、具有一些相似的优缺点。
（1）结构组成灵活多样但又有高度的规律性，便于采用，并适用各种建筑方面的要求。
（2）节点连接简单可靠，加工制作机械化程度高，并已全部工厂化。
（3）用料经济，受力合理，能用较少的材料跨越较大的跨度，节约钢材。
（4）分析计算成熟，已采用计算机辅助设计，大大缩短了设计周期。
（6）适应建筑工业化、商品化的要求。
（7）节点用钢量较大，加工制作费用仍较平面桁架为高。
（8）是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂.3、结构形式均多种多样。
网架结构按结构组成分，有双层和三层网架；按支撑条件，可分为周边支撑、点支撑、三边支撑和两边支撑、周边支撑与点支撑相结合的混合支撑等；按网格组成主要分三类：第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
大跨度空间结构的主要形式及特点
膜结构的主要形式
膜结构形式上主要有气 压式膜结构、气承式膜 结构、混合式膜结构和 悬挂薄膜结构。
膜结构主要特点
膜结构主要有自重轻、跨度 大，建筑造型自由、丰富，施工 方便，具有良好的经济性和较高 的安全性，透光性和自结性好， 耐久性较差等特点。
团结 信赖 创造 挑战
4、悬索结构
悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件并将索 按照一定规律布置所构成的一类结构体系。悬索屋 盖结构通常由悬索系统、屋面系统和支撑系统三部 分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝 组成的平行钢丝束、钢绞线或钢缆绳等，也可采用 圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。
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国家大剧院
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悉尼歌剧院
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本次结构分析总结
相对而言，网架结构和网壳结构在施工、结构
上比较简单，方便，稳定。但在造型上相对单
一，变化不大。而膜结构，悬索结构在造型上
较多变，灵活，适合多种形式，但对于结构受
力等要求更高。
在本次设计上，我们认为这几种结构对于我们
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2、网壳结构
曲面形网格结构称为网壳结构。有单层网 壳和双层网壳之分，网壳的用材主要有钢网 壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
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球面网壳
双曲面网壳
圆柱面网壳
双曲抛物面鞍型网壳
单块扭网壳ຫໍສະໝຸດ 四块组合型扭网壳团结 信赖 创造 挑战
网壳结构主要特点
3.1网壳结构的形式及特性09.
（4）三向网格型球面网壳
在水平投影面上，通过圆心作夹角为±60 的三个轴，将轴n等分并连线，形成正三角形 网格，再投影到球面上形成。
（5）凯威特型（简称K型）球面网壳
（扇形三向网格）
由 n（n＝6，8，12，···）根径肋把球面分为 n个对称扇形曲面。每个扇形面内，再由环杆和 斜杆组成大小较匀称的三角形网格。它综合了旋 转式与均分三角形划分法的优点，不但网格大小 勻称，内力分布也均匀。
曲面呈马鞍形，高斯曲 率K＜0。
水平截面是一对分离的双曲线， 竖向主截面是抛物线。
沿曲面斜向垂直切开为直线。
适用于矩形、椭圆形和圆形等平面。
（5）扭曲面网壳（也是双曲抛物面）
将一根直线的两端沿两根在空间倾斜、不 相交的直线移动而形成。
高斯曲率＜0。
或从马鞍形曲面中按一定的方式沿直线方向截 取一部分，如ABCD，覆盖的面是矩形平面。
两个主曲率是正交的，主曲率半径分别用R1、 R2表示。
k
R
, k
R
该点的高斯曲率：
K
k k
R
R
（1）零高斯曲率的网壳
曲面一个方向的主曲率 半径R1= （即k1= 0）；另一 个 主 曲 率 半 径 R2=±a ， （ 即 k2≠ 0），为单曲网壳。
层状穹顶
（2） 由三个方向的大圆构成的均匀三角形 网格。
格子穹顶
（3） 以球面内接的多面体棱边投射到球面上， 构成的网格体系，称短程线(测地线)穹顶。
预应力网壳——攀枝花市体育馆， 1994年，三向 短程线型双层球面网壳，74.8×74.8花瓣八边形， 矢高8.89m， 49㎏/㎡ .
（4） 用相互直交的子午线族构成。
干煤棚网壳结构使用现状与缺陷分析
工业建筑 2005 年第 35 卷第 5 期
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载的计算则需考虑截面的折减 。
112 杆件锈蚀对干煤棚结构受力影响
锈蚀导致钢材物理性能的改变 ,更主要的引起杆件有效
截面的削弱 。本节引用文献[6 ,7 ]的资料采用折减杆件壁厚
的方法来计算锈蚀的作用 。在钢管内径不变的情况下 ,取壁
厚折减 015 、110 、115 、210mm 四种情况进行结构计算 。
2 杆件弯曲的计算模型及其对结构受力影响 211 计算模型
如前所述 ,煤的堆压使杆件产生弯曲 ,即使清理掉煤堆 , 杆件弯曲还是存在的 。杆件一旦发生了弯曲 ,对压杆是极其 不利的 ,它本身的刚度会随着挠度的增加而降低 ,如果产生 的挠度比较大 ,刚度将会急剧下降 。不同压杆的刚度降低程 度与截面属性有关 ,截面积越小的杆件刚度降低得越快 。图 7 曲线反映了弯杆的刚度 (截面) 随挠度折减的规律 。局部杆 件刚度的变化 ,会带来整体刚度的改变 ,进而使整个网壳结 构内力重分布 ,周围受其影响大的那些杆件应力会产生很大 的变化 。
考虑到杆件的弯曲主要是因为施工工艺或者煤的堆压
k
=
1 8 v20 D2 (1 + α2 )
+1
EA l
=
η EA l
(3)
其中 ,η为刚度折减系数 ,即
浅析网架与网壳结构之异同
浅析网架与网壳结构之异同田伟1.结构组成形式多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称为网格结构，当网格为双层或多层平板型时即为网架，而当网格为曲面形状并具有壳体的结构特性时即为网壳。
网架的建筑造型轻巧、美观、大方，便于建筑处理和装饰。
平面布置灵活，施工安装简便，屋盖平整，有利于吊顶、安装管道和设备，但其屋面铺装需要利用支托来找坡排水。
网壳的建筑选型灵活多变，而且十分的优美，不论建筑平面，立面或型体都能给人以美的感受。
另外较之平板网架，网壳结构具有自动排水的功能，2.结构受力特点网架通过上下弦工作原理受力：通过腹杆的连接，上弦受压，下弦受拉从而产生承载力。
其优点为空间工作，传力途径简捷，刚度大，抗震性能好（水平地震作用效应小），结构计算及设计相对简单并已成熟；缺点为各杆件工作内力相差较大，设计时杆件规格归并后存在“强度过剩”问题。
网壳是典型的三维结构，其强度和刚度利用了其几何形状的合理性，以材料直接受压来代替弯曲内力，从而充分发挥材料的潜力。
合理的曲面可以使结构力流均匀，各杆件协同工作，内力分布相对均匀，应力峰值较小，从而可以节约钢材。
网壳结构尤其是单层网壳，在设计中需要考虑的首要问题是非线性稳定计算，以及几何缺陷对结构稳定的影响。
此外，对于寻求网壳结构的合理型体，网壳结构的动力特性分析以及抗风、抗震（水平地震作用效应显著）设计等问题也较网架结构复杂。
3.结构适用性网架及网壳结构一般跨度较大，多用于公用建筑、重要建筑或大型工业厂房。
网架结构的主要优点是经济性强，设计和计算简单，制作安装方便，相对于土建工程能在更短的时间内完成设计和施工。
网壳有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点，造型丰富多彩，不论是建筑平面还是空间曲面外形，都可根据创作要求任意选取，是一种颇受关注、较有前景的空间结构。
4.个人体会网架和网壳结构能够被广泛使用并不断发展，用结构设计的“安全、合理、先进、经济”这一评价指标可做一简单解释。
钢结构网架总结
钢结构网架是，按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板型或微曲面型空间杆系结构，主要承受整体弯曲内力。
网壳：按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空间杆系或梁系结构，主要承受整体薄膜内力。
立体桁架（拱架）：是有上弦、腹杆和下弦构成的横截面为三角形或四边形的格构式桁架。
张弦立体拱架：由立体拱架与索拉组合而形成的结构。
空间网格结构的不足：●杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大，中就给结构设计带来了困难；●对于网架和网壳结构来说，节点用钢量较大；●利用相贯节点实现立体桁架或立体拱架时，可能会处现节点强度验算起控制作用的情况。
采用主管局部加厚将导致增加焊接工作量，而主管全长加厚则容易造成材料的浪费。
●网壳结构可以构成大空间，但当矢高很大时，增加了屋面面积和不必要的建筑空间，增加建筑材料和能源的消耗；空间网格结构的优点:●受力合理，荷载可以沿空间路径传递，因此可以跨越较大的跨度，节约刚材；●网架结构组成形式多，但每一种都十分规则，其布置极易掌握；●结构组成灵活多样但又有高度的规律性，便于采集，适合各种各样建筑方面的要求；●节点连接简便可靠；●适应建筑工业化、商品化的要求；●分析计算成熟已采用计算机辅助设计；●加工制作机械化程度高，并已全部工厂化；●用料经济，能用较少的材料开业较大的跨度；以上就是郑州盛天钢结构工程有限公司为大家介绍的相关内容，希望对您有帮助,/手机震动，来一条微信消息，他说：“我开好房间了，等你！他们都说你技术好，我想试试真假。
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”她回：“那好吧，你先等我，我在家里，先洗个澡，换身衣服吧。
”半个小时后，她问：“你在哪里开房？”“欢乐斗地主，电信一区，12号房间，不见不散哦。
”“给老娘滚！”当然，以上是个笑话。
不过，近日成都一家燃气公司也发生了一件类似的事情，董事长在微信里发了一个六十块钱的红包，三名员工一时手痒，按耐不住诱惑，结果伸手一抢纷纷中招：工作时间玩手机，罚款五百！在面对记者采访时，董事长表示：“我为了了解大家的思想动态，所以加入了员工的微信群里。
网壳结构的形式及特性
在连续梁支座附近剪力较大的区段，钢骨架两侧采 用t=8mm的钢腹板;在跨中剪力较小的区段，则以单 角钢作为弦杆之间的连接缀条。钢骨架外侧设置必要 的钢筋网，以保证外包混凝土的整体性和抗裂性能。
环梁与三角形框架的连接节 点需保证将梁的巨大反力(包括扭 矩)可靠地传给框架。
连续环梁的中间支承节点构造 如图5所示。
将框架顶部尺寸适当扩大，留 出矩形凹槽以放入环梁的钢骨架。
凹槽两侧壁予以可靠配筋，并 预先用串连钢筋将梁的钢骨架与 两侧壁的钢筋骨架拉接起来，在 上方再用连接钢板把梁顶钢板与 两侧壁顶端预埋板焊接在一起。 最后浇注节点混凝土，将梁与框 架顶部筑成整体。
有：圆柱面网壳，椭圆柱面 网壳和抛物线柱面网壳。
由直线族形成的，又称直纹 曲面。
（4）圆锥面网壳
由一根直线与转动轴呈一夹角，经旋转而形 成，高斯曲率等于零。
（5）双曲抛物面网壳
由一根曲率向下（k1＞0）的抛物线（母线）， 沿着与之正交的另一根具有曲单 k2<0 （曲率向 上）的抛物线平行移动而成。
（1）交叉桁架体系
将前述六种单层网壳的每个杆件，用平面网 片代替，就形成了双层球面网壳。
（2）角锥体系
由四角锥和三角锥组成的。 l）肋环型四角锥球面网壳
2）联方型四角锥球面网壳
3）联方型三角锥球面网壳
4）平板组合式球面网壳
球面为多面体，每一面为一平板网架。
1988年建成的北京体院体育馆
带斜撑四块组合的双层扭网壳，平面尺寸为59.2m见方，矢高3.5m,挑檐 3.5m，为我国跨度最大的四块组合型扭网壳。
网壳支承在由环梁和一系列三角形框架组成的下部结构上(图2)。
干煤棚网壳结构使用现状与缺陷分析
c. 屈服强度和抗拉强度与钢材锈蚀程度的关系
屈服强度和抗拉强度随着钢材锈蚀量的增加而降低 ,其
原因有二 :其一是钢材锈损以后有效截面面积变小 ;其二是
锈蚀钢材的表面凹凸不平 ,受力以后严重的应力集中使其所
抗拉力进一步减小 。一般认为截面损失在 5 %～10 %之间
时 ,屈服强度和抗拉强度可以按与母材相同来考虑 ,承受荷
1) 钢材锈蚀损伤和破坏机理[4] 钢材和煤堆里的腐蚀性物质发生电化学反应 ,造成钢材
88 Industrial Construction Vol135 ,No15 ,2005
图 1 某电厂干煤棚网壳结构平剖面
图 2 某电厂干煤棚煤堆挤压和杆件变曲现象 的锈蚀 ,当钢材处于负载之下 ,必然增加作用在金属上的应 力 ;另外 ,杆件还会发生局部腐蚀 ,应力腐蚀及氢脆等 。
同时 ,考虑到堆煤造成的锈蚀主要在支座向上一个网格
内比较严重 ,所以计算分析的对象选取支座处向上一个网格
内的杆件 。
图 5 杆件编号
图 6 锈蚀应力
图 5 给出被考察的干煤棚网壳局部杆件编号 ,图 6 为杆 件在锈蚀引起壁厚削弱情况下的应力变化 。计算结果表明 :
1) 随着锈蚀程度的增加 ,壁厚折减量的增大 ,杆件应力 增大的趋势加快 ;
1) 杆件弯曲对其他杆件的影响一般在两个网格之内 ,第 3 个网格之外影响迅速减小 ;
2) 弯曲杆件本身的应力增加较大 ; 3) 支座处的腹杆弯曲对周围的腹杆影响比较大 ,但对 上 、下弦杆的影响较小 。
引起 ,不是设计承载力不足而导致压弯 ,因此 ,将此弯曲作为
杆件的初始弯曲考虑 (图 8) 。把刚度降低的弯杆用等刚度的
表征钢材内在质量的一个重要指标 。钢材锈蚀后 ,伸长率均
网架、网壳、桁架的区别
网壳与网架是有本质的区别：前者空间受力，单层为刚接节点，也可以为双层、多层壳....网架,桁架以铰结节点来传递荷载。
从几何拓扑方面来说，我们可以这样理解。
网架是板的格构化形式；网壳是壳的格构化形式；桁架是格构化的梁。
网架不一定就是平面的，也可以是曲面的，关键是它的厚跨比。
如果网架的厚（高）跨比比较大，具有板（包括平面板和曲面板）的受力性能，那么仍就称之为网架。
而壳体一般是比较薄的，也就是说，厚跨比很小，在整体受力方面接近于壳的特性，这时我们称其格构化形式为网壳。
网壳是一般是曲面的，尤其是单层网壳，否则我们不好保证其结构的几何不变性。
此二者均为空间网格结构。
桁架从材料布局（或分布）来看，整体可以看成是格构化的梁，其整体受力性能与梁相似。
在细部结构上，利用各杆重新引导力流（各杆之间的节点未铰接，不能传递弯矩），整体上与主应力迹线的布局基本是一致的。
各杆件均为二力杆，只受拉压。
桁架，尤其是空间的管桁架，经常是做成拱的形式。
但此时，拱并非纯压拱，整体仍以受弯为主，我们在一定意义也可以认为是曲线梁。
当然，起拱可以增加跨越能力，此时的“梁”内的“轴力”作用也不可以忽视了，只是大多数情形下，尤其是矢跨比较小时，整体上仍以受弯为主。
网架技术参数网架零构件主要规格1 螺栓球100 110 120 130 150 180 200 220 230 250 3002 高强螺栓M20 M22 M24 M27 M30 M33 M36 M39 M42 M48 M52 M56 M643 焊件断面48*3.5 60*3.5 75*3.75 88.5*4 114*4 140*4.5 165*4.5 114*6 133*6 140*8 140*10 159*10 159*12 180*144 网架结构体系及支承类型网架结构分为正放四角锥网架、三角锥网架、三向桁架、曲面网架和异形网架等几种类型。
网架支承类型有周边支承网架、点支承网架、周边支承和点支承结合网架。
网架施工缺陷分析与处理
网架施工缺陷分析与处理摘要：在我国大型场馆的建设中，网架施工具有十分重要的作用。
钢结构有多种施工方法，每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。
本文对网架常见的施工缺陷进行总结，结合本人多年工作经验提出了相应的整改优化处理措施，希望为相关人员提供参考。
关键词：网架；施工缺陷；处理措施?前言：随着工程项目建设不断加快，网架被广泛的应用到大规模工程项目建设中，在我国大型场馆的建设中，网架施工具有十分重要的作用，相对于其他结构形式，钢结构具有十分突出的优点。
从结构安全的角度出发，需要了解不同施工缺陷对网架结构的影响并对其进行分析，采用适当处理方式消除或者减轻不利影响。
一、网架施工缺陷原因1.1正常使用阶段使用不当引发过大的地基下沉；由于改变使用功能等原因，造成实际的使用荷载过大；任意开洞、局部改造削弱了构件截面和结构整体性；生产条件改变，但未进行必要的鉴定与加固；生产操作不当，造成构件或结构损坏但未及时修复；使用条件恶劣，且没有认真执行结构定期检查维修规定；不可抗力。
如战争、火灾、水灾、地震、爆炸等。
1.2老化阶段由于大自然及人为的各种因素的破坏，建筑物会逐渐老化。
钢结构工程在各种缺陷和隐患的累积损伤下，其寿命将受到严重威胁，该阶段钢结构事故出现的可能性较大，应大力开展钢结构残余可靠度理论以及鉴定与加固的研究工作。
二、网架常见施工缺陷2.1安装误差安装误差指的是结构安装完成后的位形与理想设计状态之间的差别，由于结构设计的对象是理想状态的结构位形，在实际施工过程中由于结构的自重、作用荷载以及施工精度的影响，安装完成后的结构位形会与理想设计状态存在必然的差别。
然而，当安装误差不满足允许误差的规定时，需要采取有效的方法评估其对结构安全性的影响，并采取相应措施减小或者消除该影响。
2.2杆件初始弯曲杆件初始弯曲指的是单根杆件的初始弯曲，通常由制作安装精度、运输碰撞等原因造成，而初始弯曲对杆件的承载能力，尤其是压杆的稳定承载力，具有显著的影响。
网架结构的种类及性能特点
网架结构已成为现代世界应用较普遍的新型结构之一。
我国从20世纪60年代开始研究和采用，近年来，由于电子计算技术的迅速发展，解决了网架结构高次超静定结构的计算问题，促使网架结构无论在型式方面以及实际工程应用方面，发展都很快。
网架在需要大跨度、大空间的体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽乃至工业厂房，无不见到空间结构的踪影。
网架结构的优点是用钢量小、整体性好、制作安装快捷，可用于复杂的平面形式。
适用于各种跨度的结构，尤其适用于复杂平面形状。
这些空间交汇的杆件又互为支撑，将受力杆件与支撑系统有机结合起来，因而用料经济。
网架主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如体育馆、飞机库、俱乐部、展览馆和候车大厅等，中小型工业厂房也开始推广应用。
跨度越大，采用此种结构的优越性和经济效果也就越显著。
网架结构板型网架结构按组成形式主要分三类：第一类是由平面桁架系组成，有两向正交正放网架、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架及三向网架四种形式；第二类由四角锥体单元组成，有正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架及星形四角锥网架五种形式；第三类由三角锥体单元组成，有三角锥网架、抽空三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
壳型网架结构按壳面形式分主要有柱面壳型网架、球面壳型网架及双曲抛物面壳型网架。
网架结构按所用材料分有钢网架、钢筋混凝土网架以及钢与钢筋混凝土组成的组合网架，其中以钢网架用得较多。
网架结构可分为双层的板型网架结构、单层和双层的壳型网架结构。
板型网架和双层壳型网架的杆件分为上弦杆、下弦杆和腹杆，主要承受拉力和压力。
单层壳型网架的节点一般假定为刚接，应按刚接杆系有限元法进行计算；双层壳型网架可按铰接杆系有限元法进行计算。
单层和双层壳型网架也都可采用拟壳法简化计算。
单层壳型网架的杆件，除承受拉力和压力外，还承受弯矩及切力。
目前中国的网架结构绝大部分采用板型网架结构。
网架结构是空间网格结构的一种。
网架、网壳结构
• 网壳结构的优点
– 3.由于杆件尺寸与整个网壳结构的尺寸相比很小， 可把网壳结构近似地看成各向同性或各向异性的连 续体，利用钢筋混凝土薄壳结构的分析结果进行定 性的分析。
上(图b)。 ➢ 当柱子直接支承上弦节点时，也可在网架内设置伞形柱帽
(图c)，这种柱帽承载力较低，适用于中小跨度网架。
支承方式
周 边 支 承
常用网架选型表
平面形状
跨度
网架形式
斜放四角锥网架、两向正交正放网架、两向正
≤60m
交斜放网架、正放四角锥网架、棋盘形四角锥网 架、正放抽空四角锥网架、蜂窝形三角锥网架、
正放抽空四角锥网架
棋盘形四角锥网架
正放四角锥网架周边四角锥不变，中间四角锥间隔抽空，下弦杆呈 正交斜放，上弦杆呈正交正放。上弦杆比下弦杆短，受力合理。克服了 斜放四角锥网架屋面板类型多，屋面组织排水较困难的缺点。适用于中、 小跨度周边支承方形或接近方形平面的网架。
斜放四角锥网架
上弦杆比下弦杆短，受 力合理。杆件数量少，屋 面板类型多，屋面组织排 水较困难。适用于中、小 跨度周边支承，或周边支 承与点支承相结合的矩形 平面情况。
双斜杆型
三向网格型
10.3.3 双层筒网壳
• 按几何组成规律分类
– 平面桁架体系双层筒网壳
• 由两个或二个方向的平面桁架交叉构成。
正交正放型
两向斜交斜放型
三向桁架型
比较网架结构与网壳结构异同.doc
比较网架结构与网壳结构异同张晓亚 121071网架结构是一种空间杆系结构,受力杆件通过节点有机地结合起来。
节点一般设计成铰接,杆件主要承受轴力作用,杆件截面尺寸相对较小。
这些空间交汇的杆件又互为支撑,将受力杆件与支撑系统有机地结合起来,因而用料经济。
由于结构组合有规律,大量的杆和节点的形状、尺寸相同,便于工厂化生产,便于工地安装。
网架结构一般是高次超静定结构,具有较高的安全储备,能较好的承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载,抗震性能好。
网架结构就整体而言是一个受弯的平板,反应了很多平面结构的特性,大跨度的网架设计对跨度方向的网架刚度要求很大,因而总弯矩基本上是随着跨度二次方增加的。
网壳结构则是主要承受薄膜内力的壳体,主要以其合理的形体来抵抗外荷载的作用。
因此在一般情况下,同等条件特别是大跨度的情况下,网壳要比网架节约许多钢材。
1.网架结构与网壳结构分类网架结构按结构组成分为双层网架、三层网架和组合网架,按支承情况分为周边支承网架、点支撑网架和周边支承与点支撑相结合的网架,按网格形式分为交叉平面桁架体系、四角锥体系和三角锥体系。
一般来说,网壳结构按层数可划分为单层网壳和双层网壳。
单层网壳的网格常用形式有圆柱面单层网壳、球面单层网壳、椭圆抛物面单层网壳和双曲抛物面单层网壳。
双层网壳是由两个同心或不同心的单层网壳通过斜腹杆连接而成。
2.静力分析比较在用空间桁架位移法计算网架结构内力和变形时,作了如下假定：①网架节点为铰接,每个节点有三个自由度；②荷载作用在网架节点上,杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作,符合胡克定律；④网架变形很小,由此产生的影响予以忽略。
双层网壳结构多采用空间杆系有限元法分析节点位移和杆件内力。
与平板网架假设类似,节点假设为铰接,每个节点有三个线位移u、v、w。
不同的是,下部结构的不同约束状况将使网壳结构的内力和位移产生显著变化。
3.动力特性异同网架与其他结构相比跨度较大,结构相对较柔,有其自身的动力特性：①网架的振型可以分为水平振型和竖向振型两类,水平振型以承受水平振动为主。
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网架与网壳对比及网壳结构主要缺点
在节点荷载作用下，各杆件主要承受轴向的拉力或压力，能充分发挥材料的强度，节省钢材。
平板网架与网壳相比，它是一种无水平推力和拉力的空间结构，支座构造较为简单，一般简支支座即可，便于下部支承结构处理。
而网壳结构受力更趋于合理，且可以实现更美观建筑造型。
网壳结构的主要缺点在于：杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大，给结构设计和施工帯来了一定困难。
为了减小网壳结构的这种缺陷，对于杆件和节点的加工精度要求就较高，因此加工难度也増大。
此外，网壳的矢高很大时，增加了屋面面积和不必要的建筑内部空间，建筑材料和能源的消耗也随之增加。
这些问题在大跨度网壳中显得更加突出。
由于网架、网壳结构组合有规律，大量杆件和节点的形状、尺寸相同，并且杆件和节点规格少，便于工厂成批逆，产品质量高，现场进行拼装容易，施工速度快。