网架结构
网架结构
什么是网架结构？网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
网架是一种面系结构，可以认为是板体挖去了部分材料，形成的大面积的空心的板结构。
网架结构与板结构的关系，相当于桁架结构对梁结构的关系。
网架结构的分类？网架结构按外形可分为平面桁架与壳型网架；网架结构按网架的弦杆的层数还可分为单层网架和双层（多层）；网架结构按材料可分为钢结构网架、混凝土结构网架、木结构网架等；1、平面网架结构是指网架的上下面均为平面的网架，其又有以下几种：（1）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；（2）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；（3）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。
2、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、双曲抛物面壳型网架、组合异性网架。
3、网架还可分为单层网架和双层（多层）网架，单层网架仅用于壳型网架结构，由于壳型曲面形状能保持自身稳定，网架杆件能平面外自稳定，可实现单层杆件结构，单层网架的杆件和节点需承受一定的弯矩。
但平面网架结构不能采用单层网架形式；4、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。
网架结构的应用？网架结构具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、厂房仓库等建筑的屋盖以及异性空间结构等。
网架结构缺点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。
网架结构课件ppt
防腐防锈
对网架结构进行防腐防锈处理，延长结构使 用寿命。
维护保养记录
建立维护保养记录制度，对每次检查、维修 和保养情况进行记录，以便于管理。
安全注意事项
高空作业安全
吊装作业安全
在网架结构施工过程中，涉及到高空作业 的情况较多，应采取必要的安全措施，如 系安全带、搭设安全网等。
在进行整体吊装时，应确保吊装设备和索 具的安全可靠，遵守操作规程，确保作业 人员和设备安全。
在施工过程中，对网架结构的各项参 数进行监测，发现问题及时进行调整 ，确保施工精度和质量。
05
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整体吊装
将拼装好的网架整体吊装到预定位置 ，并进行固定。
维护保养
定期检查
定期对网架结构进行检查，包括杆件、节点 、焊缝等部位，确保结构安全。
损坏修复
发现网架结构有损坏或异常情况时，及时进 行修复或更换。
网架结构的应用场景
网架结构广泛应用于 工业厂房、仓库、展 览馆、体育场馆等建 筑领域。
此外，网架结构还可 用于大型设备支撑、 舞台搭建、临时设施 等领域。
网架结构也可用于桥 梁、高速公路、地铁 等交通设施的建设。
2023
PART 02
网架结构的特性
REPORTING
受力特性
受力性能优异
网架结构能够将荷载均匀分散到 各个杆件上，从而减小单个杆件 承受的荷载，提高整体结构的承 载能力。
防火安全
安全用电
在网架结构施工现场，应设置消防设施， 并保持完好有效。同时，应加强火源管理 ，严禁吸烟等行为。
在施工过程中，应遵守安全用电规定，严 禁乱拉乱接电线，确保用电安全。
2023
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建筑结构选型------- 网架结构
平板网架的结构体系及其形式
• 三角锥网架 刚度特点及应用： 刚度较差，适用于屋
2.抽空三角锥网架
盖荷载较轻、跨度较 小的情况。
3.蜂窝形三角锥网架
组成特点： 上弦杆仍呈正三角形， 下弦杆则随抽锥方式 的不同而呈三角形、六边形等多种图案。 经济效果： 因杆件数与节点 数都比三角锥网架少，所以 用钢量也较少。
A.刚度好，内力均匀 B.杆件短，钢材强度得到充分发挥 C.杆件细，球铰小，节约钢材
3. 多层（弦杆）网架缺点
A.杆件和节点数量增多，增加了安装工作量 B.交汇杆件增多，球铰变大，杆件交角变小
4. 克服多层（弦杆）网架缺点的办法
局部单元抽空，加大中间弦杆间距
5. 多层（弦杆）网架工程实例
见右图 我国首都机场波音747机库
三角锥单元体
组成特点： A.由倒置的三角锥排列而成，其上下 弦杆 形成的网格图案均为正三角形; B.如果网架的高度h=s· SQRT(2/3)(s为弦杆 长度)，则 网架的全部杆件均等长； C.锥体间为角-角相连。 受力及刚度特点： 三角锥网架受力比较均匀，整体刚度也较 好。 应用： 一般适用于大中跨度及重屋盖的建筑物。
• 周边支承网架
2.结构选型
C.结构选型
三向网架
圆形或多边形的周边支 承网架，当荷载和跨度 较大时，应选用刚度较 好的右图两种方案
三角锥网架
网架结构的受力特点及其选型
• 四点及多点支承网架
1.受力特点
正交正放方 案因传力路 径较短而受 力更佳
2.结构选型
点支承宜选 用正交正放 方案
正交斜放
正交正放
2.影响因素
主要为跨度，还有荷载大小、节点 形式、平面形状、支承条件、起拱 因素、建筑功能与造型等
网架的分类及节点组成分析
网架的分类及节点组成分析网架的概念网架和网壳总称为空间网格结构。
这种空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构，它可以充分发挥三维空间的优越性，传力路径更见简捷特别适用于大跨度建筑。
由双层或多层平板形网格组成的结构称为网架结构（简称网架），由单层或双层曲面形网格结构称为网壳。
一、网架结构的组成1）第一类是由平面桁架系组成的网架结构两向正交正放网架：这是由两组平面桁架系组成的网架，桁架系在平面上的投影轴线互成90°交角，且与边界平行或垂直，所形成网格可以是矩形的，也可以是正方形的。
两向正交斜放网架：它可由梁向正交正放网架在水平面上旋转45°而得，其交角也是90°，但每片桁架不与建筑物轴线平行，而是成45°的交角，故成为两向正交斜放网架。
三向网架：比两向网架的刚度大，适合在大跨度结构中采用，其平面适用于三角形，梯形及正六边形，在圆形平面中也可采用。
2）第二类是由四角锥体组成的网架由四根上弦组成正方形锥底,锥顶位于正方形的形心下方,由正方形四角节点向锥顶连接四根腹杆即形成一个四角锥体,将各个四角锥体按一定规律连接起来,便成为四角锥体网架。
正放四角锥网架:四角锥底边分别与建筑物的轴线相平行,各个四角锥体的底边相互连接形成网架的上弦杆，连接各个四角锥体的锥顶形成下弦杆并与建筑物的轴线平行。
这种网架的上下弦杆长度相等，并相互错开半个节间。
斜放四角锥网架:这种网架是将各四角锥体的锥底角与角相连，上弦（即锥底边）与建筑物轴线成45°交角，连接锥顶而形成的下弦仍与建筑物轴线平行。
这种网架受压的上弦杆长度小于受拉的下弦杆，因而受力比较合理，每个节点交汇的杆件数量少，因此用钢量较少。
缺点：是屋面板种类较多，屋面排水坡的形成比较困难。
棋盘四角锥网架：将整个斜放四角锥网架水平转动45°角，使网架上弦与建筑物轴线平行，下弦与建筑物轴线成45°交角，即得棋盘四角锥网架。
10第十章 网架结构
当锥尖向上时 ，上弦为正 三角形网格 ， 下弦为 正六角形网 格。
六角锥体网架杆件多，结点构造复杂； 屋面板为六角形或三角形，施工也较困难。 因此，仅在建筑有持珠要求时采用，一般
不宜采用。
本节所介绍的网架型式很多，其型式
的选择取决于建筑平面形状和尺寸，也取
决于屋盖的设计和建筑的具体条件，诸如
荷载、材料、施工方法、建筑物内部装修
做的有利，因为它的截面对受力有利，而且钢管杆件的结点 连接构造比较简单，可以节省材料，降低金属用量。 杆件采用16锰薄壁钢管(钢管厚度最薄可为1.5mm)比较 合理和有利,角钢杆件一般只在小跨度而且网架型式又简单 的情况下使用。
二、网架的结点
网架结点的型式和构造应与杆件形式相配 合。杆件为角钢时，应用钢板连接。连接方法可 以采用焊接与螺栓连接同时配合应用的方式。
适用范围：
由于网架具有上述优点，所以它的应用
范围很广，不仅适用于中小跨度的工业与民
用建筑，而且尤其适用于大跨度的体育馆、
展览馆、影剧院、大会堂等屋盖结构。
第二节 网架结构的分类
网架结构按外形的不同，可分为曲面网架和平面网架 两类(图10—2)。
一、曲面网架(或称 “网壳”) 曲面网架的外形 具有单曲或双曲等各 种曲面形状(图)。它 可以是单层曲面网格， 也可以是双层曲面网 格。曲面网架是利用 一定的起拱度来实现 外力的空间传递。曲 面网架相当于壳体挖 空，它的结构机理与 薄壳差不多，故这种 网架也称“网壳”。
二、两向正交斜放网架
这种网架也是两个方向的桁架组成，两向网架相交 也是成直角(90°)。不过，两个方向的桁架与建筑平面 边线斜交45° (图10—4)。
最长的桁架长度并不因平面长边的增加 而改变，它克服了两向正交正放网架当建筑 平面为长条矩形时接近单向受力状态的缺点。 所以，这种网架不仅可用于正方形建筑平面， 而且尤其适合用于任意尺寸的矩形建筑平面。 它适用于中等跨度和大跨度（60m以上) 的建筑，经济效果比前一种更为明显，应用 范围比前一种更为广泛。
网架结构设计的一般规定
网架结构设计的一般规定1.模块化设计：将系统划分为多个独立的模块，每个模块负责特定的功能。
模块之间应该松耦合、高内聚，便于维护、测试和扩展。
2.分层架构：将系统划分为多个层次，每个层次负责特定的功能。
常见的分层架构包括三层架构（界面层、业务逻辑层和数据访问层）和MVC （模型-视图-控制器）架构。
3.分布式架构：将系统的不同组件部署在多个物理或虚拟机上，以提高系统的性能和可扩展性。
常见的分布式架构包括分布式计算、分布式存储和分布式数据库。
4.缓存设计：使用缓存来提高系统的性能和响应时间。
常见的缓存技术包括内存缓存、分布式缓存和页面缓存。
5.异步处理：将耗时的操作放入消息队列中异步处理，以提高系统的并发性和可扩展性。
6.容灾设计：保障系统的高可用性和容错性，采用冗余设计、负载均衡、故障转移等技术。
7.安全设计：保障系统的数据安全和用户隐私，采取合适的身份验证、访问控制、数据加密等措施。
8.性能优化：通过合理的系统设计和优化调整，使系统具备较好的性能。
包括代码优化、数据库优化、网络优化等方面。
9.日志与监控：设计适当的日志记录和监控系统，以便于及时发现系统的问题和异常，并进行及时处理。
10.可扩展性和可维护性：在设计时考虑系统的可扩展性和可维护性，使系统能够方便地进行功能扩展和代码维护。
11.标准化设计：遵循一定的设计规范和标准，使系统具有良好的一致性和可读性。
12.代码复用：通过合理的模块划分和接口设计，实现代码的复用，减少冗余代码。
13.抽象和封装：将复杂的功能进行抽象和封装，隐藏细节，减少模块之间的依赖，提高系统的灵活性和可维护性。
14.单元测试和集成测试：在开发过程中进行合理的单元测试和集成测试，保证系统的质量和稳定性。
15. 持续集成和持续交付：采用持续集成和持续交付的方式，实现频繁地发布新功能和修复bug。
总结起来，网架结构设计的规定包括模块化设计、分层架构、分布式架构、缓存设计、异步处理、容灾设计、安全设计、性能优化、日志与监控、可扩展性和可维护性、标准化设计、代码复用、抽象和封装、单元测试和集成测试、持续集成和持续交付等方面。
网架结构简介PPT优秀课件
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• 对于矩形平面，周边支承时，可处理成长 桁架通过角柱和长桁架不通过角柱。前者 将使四个角柱产生较大的拉力；后者可避 免角柱产生过大的拉力，但需要在长桁架 支座处设两个边角柱。
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图 两向正交斜放网架
3
梁式结构 拱式结构
平面刚架结构
平面结构体系
返回
4
平板网架
网壳结构
5
图1 (a)平行布置预应力双层索系；
6
斜拉结构(图1 c)
Maysville Bridge7
图2 张拉整体结构
8
6.1 概述
网架结构是由很多杆件通过节点按照一定 规律组成的网状空间杆系结构。
网架结构根据外形可分为平板网架和曲面 网架。
• 双层网架是由上弦、下弦和腹杆组成的空 间结构(图1），是最常用的网架形式。
图1 双层网架
15
• 特点：
• 三层网架是由上弦、中弦、 下弦、上腹杆和下腹杆组 成的空间结构(图2)。
• 特点是增加网架高度，减 小弦杆内力，减小网格尺 寸和腹杆长度。
• 当网架跨度较大时，三层 网架用钢量比双层网架用 钢量省。但由于节点和杆 件数量增多，尤其是中层 节点所连杆件较多，使构 造复杂，造价有所提高。
• 两向正交斜放 短桁架对长桁架有嵌固作用，受力
有利角部产生拔力，常取无角部形式。
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3、两向斜交斜放网架 由两个方向桁架相交◎角交叉而成，形
成棱形网格。适用于两个方向网格尺寸不 同，而要求弦杆长度相等。 • 两向斜交斜放 适用于两个方向网格尺寸不同
的情形受力性能欠佳，节点构造较复杂。
第二章 网架结构 §2.10 网架的支座节点
2.10 网架支座节点支座节点应力求构造简单，传力明确，安全可靠，且尽量符合计算假定，以避免网架的实际内力和变形与计算值存在较大的差异而危及结构的安全。
应根据网架的类型，跨度的大小，作用荷载情况，网架杆件截面形状以及加工制造方法和施工安装方法等，选用适当型式的支座节点。
支座节点通常有平板支座、弧形支座、球铰支座和橡胶支座等。
根据受力状态，网架的支座节点一般分为压力支座节点和拉力支座节点两大类。
1．平板压力支座节点平板压力支座节点与平面桁架的支座节点相似。
节点构造简单，加工方便。
由十字型节点板及一块底板组成，用钢量省。
但支座底板下压应力分布不均匀，与计算中铰接的假定相差较大，只适用较小跨度（L 2≤40m）的网架。
底板上的锚栓孔可做成椭圆孔，以利于安装。
2．单面弧形压力支座节点由平板压力支座改进而来。
在支座底板和支承面顶板间设置用铸钢或厚钢板加工成的弧形垫块而成。
支座可产生微量转动和微量移动（线位移），且支座底板下的压力分布也较均匀。
（1) 弧形板中央截面（支承中心处）高度hc ：R —支座垂直反力设计值；f —弧形板所用钢材的抗弯强度设计值。
第二章网架结构§2.10 网架的支座节点单面弧形支座节点与计算简图比较接近，适用于周边支承的中、小跨度网架。
支承弧形板的构造与计算要求如下：3,504c Rb h mmlf ≥且不宜小于（2)弧形板圆弧面半径r ：（3)弧形板的边端高度h b 通常宜不小于15mm 。
（4)弧形板平面尺寸应满足局部承压强度要求。
lfR r 225≥3．双面弧形压力支座节点又称为摇摆支座，它是在支座板与柱顶板之间，设置一个上下均为圆弧曲面的铸钢件，在铸钢件两侧，都有从支座板和柱顶板伸出的带椭圆孔的厚钢板，采用粗螺栓（直径不宜小于30mm）将三者联结为整体。
支座节点基本上既能自由伸缩又能自由转动，比较符合不动圆柱铰支承的假定。
双面弧形压力支座节点适用于跨度大、支承网架的柱子或墙体的刚度较大，周边支承约束较强，温度应力影响也较显著的大型网架。
空间网架结构
空间网架结构1、网架的特点和形式网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。
常应用在屋盖结构。
通常将平板型的空间网格结构称为网架,将曲面型的空间网格结构简称为网壳。
网架一般是双层的（以保证必要的刚度），在某些情况下也可做成三层,而网壳有单层和双层两种。
平板网架无论在设计、计算、构造还是施工制作等方面均较简便，因此是近乎“全能”的适用大、中、小跨度屋盖体系的一种良好的形式.（1）网架特点①网架结构是高次超静定空间结构。
空间刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉降带来的不利影响。
②网架结构的自重轻，用钢量省;③既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋；④同时也适用于各种平面形式的建筑,如:矩形、圆形、扇形及多边形。
⑤网架结构取材方便，一般采用Q235钢或Q345钢，杆件截面形式有钢管和角钢两类，以钢管采用较多，并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑（因为网架结构能充分发挥材料的强度，节省钢材）。
⑥网架结构其杆件规格统一,适宜工厂化生产，为提高工程进度提供了有利的条件和保证。
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的平板空间结构.具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。
具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。
缺点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。
（2）网架的形式①网架按弦杆层的形式：按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。
(a) (b)图3—1 双层及三层网架②双层网架的形式a.平面桁架系网架：包括两向正交正放网架、两向正交斜放、斜交斜放网架和三向网架。
特点：由平面桁架相互交叉所组成,其上、下弦杆长度相等，杆件类型少,且上、下弦杆和腹杆在同一平面内。
一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压。
斜腹杆与弦杆间的夹角宜在40°～60°之间。
网架结构
蜂窝形三角锥网架
建 筑 结 构 选 型
建 筑 结 构 选 型
第七章 网架结构
建 筑 结 构 选 型
空间网架（格）结构是由许多杆件根据建筑形体要求， 按照一定的规律进行布置，通过节点连接组成的一种网 状的三维杆系结构，它具有三向受力的性能，故也称三 向网架。其各杆件之间相互支撑，具有较好的空间整体 性，是一种高次超静定的空间结构，在节点和在作用下， 各杆件主要承受轴力，因而能够充分发挥材料强度，结 构的技术经济指标较好。 空间网格结构的外形可以为平板状，也可以呈曲线状。 前者称为平板网架，常简称为网架；后者称为曲面网架 或壳形网架结构，常简称为网壳。
网架（平板）结构具有以下优点：
建 筑 结 构 选 型
1．网架为三向受力空间结构，比平面结构自 重轻、节省钢材。 2．网架结构整体刚度大、稳定性好、安全储 备高，能够有效地承受各种非对称荷载、集中 荷载、动荷载的作用，对局部超载、施工时不 同步提升和地基不均匀沉降等有较强的适应能 力，并有良好的抗震整体性。通过适当的连接 构造，还能承受悬挂吊车及由于柱上吊车引起 的水平总横向的刹车力作用。
正放抽空四角锥网架
建 筑 结 构 选 型
（3）斜放四角锥网 架 斜放四角锥网架 由锥尖下的四角锥体 组成。与正放四角锥 网架不同的是，各个 锥体不再是锥底的边 与边相连，而是锥底 角与角相接。所谓斜 放，是指网架的上弦 （即锥底边）与建筑 平面边线成45度角， 而连接各锥顶的下弦 杆则仍平行于建筑边 线如图所示。
建 筑 结 构 选 型
抽空三角锥网架
建 筑 结 构 选 型
（3）蜂窝形三角锥网架 蜂窝形三角锥网架因其排列图 案与蜂巢相似而得名，它其实 由各倒置的三角锥体底面的角 与角相接而形成，故上弦杆组 成的图案呈三角形和六边形， 下弦杆的几何图案呈六边形， 而且下弦杆与腹杆位于同一垂 直平面内。每个节点均有六根 杆件交汇，是常见的几种网架 中节点汇集杆件最少的一种。 蜂窝形三角锥网架上弦杆短， 下弦杆长，节点和杆件数均较 少，受力比较合理，因而其用 钢量较少，适用于轻型的中小 跨度的屋盖。
大跨之一 (网架)
2013用大跨钢结构作业展之一（网架）一、本题屋盖结构体系选用——网架。
二、网架概述1.网架结构的定义网架 space truss, space grid——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。
2.网架结构的特点优点：空间结构整体性好抗震性好、整体刚度大节约能源、高效利用钢材、结构自重轻、小型型材建造大结构、适应标准化生产、设计制图方便。
缺点：网架是空间铰接杆系结构，在任意外力作用下不允许几何可变，故必须进行几何不变性分析。
3.网架结构的形式分类网架结构可采用双层或多层形式，网架结构可采用平板形或微曲面型。
常用网架分类：按所用材料分为：钢网架、钢砼组合网架、木网架。
按弦杆层数分为：三层网架、两层网架；或二层局部三层。
两层最常见。
按支承情况分为：周边、三边、对边、多点、四点、边点混合支承。
按网格形成分为：交叉桁架体系、四角锥体系、三角锥体系。
交叉桁架体系又常用：两向正交正放、两向正交斜放、三向网架；四角锥体系又常用：正放四角锥、斜放四角锥网架；三角锥体系又常用：三角锥网架。
三、网架结构工程实例在我国应用广泛，工程到处可见，有网架王国之称。
著名的如：1. 首都体育馆。
1967 平板形网架 L=99m2.中国国家体育场。
2008北京奥运会主会场，容纳10万人 (290m×340m)椭圆形。
微曲面形的“鸟巢”等。
四、网架结构设计规定按现行的《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010 、《钢结构设计规范》GB500017-2003有关规定进行设计。
1要点摘录：《网格规程》3.1.1规定，网架结构可采用双层或多层形式。
《网格规程》3.2.5 规定：网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、荷载条件、柱网尺寸、支承情况、网格形式、以及构造要求和建筑功能等因素确定，网架的高跨比可取1/10 ~ 1/18。
网架在短向跨度的网格数不宜小于 5。
确定网格尺寸a 时宜使相邻杆件间的夹角大于45°，且不宜小于30°。
网架结构
网架结构由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。
具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。
缺点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。
网架结构种类甚多，可按不同的标准对其进行分类。
网架结构一、按网架本身的构造可分为：单层网架结构、双层网架结构；、三层网架。
其中，单层网架和三层网架分别适用于跨度很小（不大于30m）和跨度特别大（大于100m）的情况，在国内的工程应用极少。
二、按建造材料分为：钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架和组合网架（如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等），其中钢网架在我国得到了广泛的应用，组合网架还可以用作楼板层结构。
三、按支承情况可分为：周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。
四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类：1、交叉桁架体系网架；2、三角锥体系网架；3、四角锥体系网架；4、六角锥体系网架。
其中第四中分类方法是目前国内较为流行的一种分类方法。
[1]2内力分析编辑网架结构是高次超静定结构体系。
板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。
也网架结构可采用简化计算法，诸如交叉梁系差分分析法、拟板法等进行内力、位移计算。
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。
3形式有11种形式的网架结构在我国得到不同程度的应用，下面从构成和特点两方面对这11种形式的网架加以介绍。
一、交叉桁架体系网架第一大类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构，称之为交叉桁架体系网架（如图）。
这是一种最简单的，也是最早得到采用的网架结构形式之一。
它是在交叉梁的基础上发展而来和演变而来。
(七)网架结构13
注意小立柱自身的稳定性；
(b)对整个网架起拱(图b)； (c)采用变高度网架，增大网架跨中高度，使上弦杆形成坡度，
下弦杆仍平行于地面，类似梯形桁架。
有起拱要求的网架(为消除网架在使用阶段的挠度)，其拱度可
取不大于短向跨度的1／300。
（a）用小立柱 网架屋面找坡
（b）起拱
施工中的网架
蜂窝形三角锥网架本
身是几何可变的：借 助于支座水平约束来 保证其几何不变。
蜂窝三角锥网架
角锥体网架
网架结构的支承方式与节点
一、网架的支承方式： 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
周边支承
周边支承是在网架四周全部或部分边界节点设
置支座(图a，b)，支座可支承在柱顶或圈梁上， 网架受力类似于四边支承板，是常用的支承方 式。
芜湖体育中心屋盖
成都国际机场航站楼，为三角空间曲线行桁架
网架节点构造
（1）焊接空心球节点
上弦节点
下弦节点
焊接空心球节点
（2）螺栓球节点
螺栓球节点
（3）支座节点
平板压力支座
平板压力支座
平板压力支座
平板压力支座
（4）屋顶节点
（5）悬挂吊车节点
网架特点及适用范围
一、网架特点 1 网架结构是高次超静定空间结构。空间刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够 承受由于地基不均匀沉降带来的不利影响。 2网架结构的自重轻，用钢量省； 3应用范围广既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋； 4同时也适用于各种平面形式的建筑，如：矩形、圆形、扇形及多边形。 5适用于大柱网的建筑，使结构具有足够大的使用空间，便于按照不同的功能要求分 配空间 6通风采光好，但是不适用对声音要求特别高的建筑 7上下弦之间由规律的杆件组成，在不增加层高的基础上，满足管道铺设要求。 8结构表现形式直接体现造型美的需求，更好体现理性设计的思想 9 网架结构取材方便，一般采用 Q235 钢或 Q345 钢，杆件截面形式有钢管和角钢两类， 以钢管采用较多，并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑（因为网架结构能 充分发挥材料的强度，节省钢材）。 10另外，网架结构其杆件规格统一，适宜工厂化生产，为提高工程进度提供了有利的 条件和保证。
网架结构质量评定标准
网架结构质量评定标准一、引言。
网架结构是指由钢材或其他材料制成的支撑结构，用于支撑建筑物或其他设施的重量和荷载。
网架结构的质量评定标准对于保障建筑物的安全和稳定具有重要意义。
本文将围绕网架结构的质量评定标准展开讨论，以期为相关领域的从业人员提供参考。
二、网架结构的材料选择。
网架结构的材料选择是影响其质量的重要因素。
一般来说，网架结构的材料应具有足够的强度和刚度，能够承受设计荷载并保持稳定。
常见的网架结构材料包括碳素钢、不锈钢、铝合金等。
在选择材料时，需要考虑其耐腐蚀性、抗拉强度、抗压强度等指标，以确保网架结构在使用过程中具有良好的性能。
三、网架结构的制造工艺。
网架结构的制造工艺直接影响其质量和稳定性。
制造工艺包括材料的切割、焊接、热处理等过程。
在制造过程中，需要严格控制各个环节，确保焊接接头的质量、热处理工艺的稳定性等。
此外，还需要对制造过程中的各项参数进行监控和记录，以便进行质量评定和追溯。
四、网架结构的安装和验收。
网架结构的安装和验收是保证其质量的最后一道关口。
在安装过程中，需要严格按照设计要求进行操作，确保每个连接点的紧固和稳固。
同时，还需要对安装过程中的各项参数进行监测和记录，以便后续的质量评定和验收工作。
验收过程中，需要对网架结构的各项性能指标进行测试，包括承载能力、稳定性等，以确保其符合设计要求。
五、网架结构的质量评定标准。
网架结构的质量评定标准应包括材料质量、制造工艺、安装质量等多个方面。
具体包括材料的力学性能指标、焊接接头的质量要求、热处理工艺的稳定性要求、安装工艺的要求等。
同时，还应对网架结构的使用寿命、维护保养等方面进行评定，以确保其在使用过程中具有良好的性能和稳定性。
六、结论。
网架结构的质量评定标准对于保障建筑物的安全和稳定具有重要意义。
在实际工作中，需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保网架结构的质量和稳定性。
同时，还需要加强对网架结构的质量评定和监控工作，及时发现和解决问题，确保建筑物的安全使用。
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建筑钢结构设计作业（论文）题目：网架结构——我国网架结构的发展现状及前景学生姓名：高峰学号：2013212243专业班级：土木工程13-3班指导教师：王静峰2016年4月18日目录第1章我国网架结构的发展史和发展现状 (1)第2章网架结构的特点、适用范围 (9)第3章网架的结构形式及选型 (12)3.1 交叉桁架体系 (12)3.2 角锥体系 (13)3.3 网架结构的计算 (13)第4章分析与讨论-网架结构未来的发展方向 (18)第5章结论 (19)参考文献 (20)摘要：本文主要介绍了网架结构的主要形式和部分计算过程以及在我国的发展历程，充分分析了网架结构的特点、选型和适用范围，同时以一个客观真诚的态度对网架结构未来在我国的发展趋势和前景做出了推测和预估。
第1章我国网架结构的发展史及现状[1]空间结构主要是指薄壳、网架、网壳、折板和悬索结构。
这五种结构在我国都有不同程度的应用和发展,特别是网架应用范围最广,数量最多,近年来发展很快,从1990年在北京举行的第十一届亚运会的场馆建筑上就可看出网架结构的应用情况。
亚运会新建的十三个场馆中十一个采用了网架与网壳,其中焊接球节点占绝大多数,平板型网架占一半以上。
如从全国各省、市、地区或县的体育馆来看,几乎全部采用空间结构,而且大部分采用网架结构。
这主要是网架技术比较成熟,重量轻、工期短、造价低廉,当然还有抗震性能好、刚度大等一些独特优点。
另外由于重量轻,用于大跨度更是独占鳌头,非此莫属。
目前我国已建成的8000余座网架中,中小跨度占绝大多数,这又说明网架所适用的范围不仅限于大跨度(60m以上),而且对30m～60m以及30m以下的中小跨度也极适合,故近年来采用网架结构的工程愈来愈多[图1][2]。
图1网架结构示例图此外,近年来大面积网架用于大柱网的工业厂房迅猛发展,从几千m2突增至10几万 m2。
云南玉溪卷烟厂[图2][3]厂房网架总面积竟达13万m2 。
在汽车工业方面,第一汽车制造厂轻型发动机联合厂房采用了近4万m2的螺栓球节网架,后又建成一座高尔夫轿车总装厂房(长春一汽——大众)近8万m2(189m×420m)的焊接球节点网架,12m ×21m柱网,用伸缩缝分成十个单元,由四家网架厂家联合施工。
天津无缝钢管厂管加工车间3-36×564连续三跨共6万m2的网架,另外横向条形天窗也有近2万m2,车间设有吊车梁及1215t的桥式吊车,有三个伸缩缝。
天津静海棉纺厂[图3][4]近2万m2焊接球节点的网架,柱网为20m×22m和18m×20m,用伸缩缝分成五个单元。
图2云南玉溪卷烟厂图3天津静海棉纺厂己建成面积较大的工业厂房采用网架的工程还有:唐山机车车辆厂客车总装车间72m×222m,柱网18m,后又增建33000m2的车间采用网架;唐山齿轮厂联合厂房16500m2,12m柱网;北京燕山石油化工总公司东方化工厂地毯车间40000m2;青岛第二橡胶厂内轮胎车间72m×84m,12m×24m柱网;石家庄机车车辆厂装配厂房12000m2,18m柱网;新疆奎屯市第一棉纺厂24000m2,24m×27m柱网;南京聚丙烯包装及成品库60m×220m,用伸缩缝分为五个单元;江西新余长林机械厂10080m2,12m×18m柱网;机电部204项目12960m2,18m×18m柱网;等等。
10000m2以下的工业厂房己很普遍。
网架结构得到日益广泛应用除以上所述一些优越性外,尚有一些其它有利因素,现分述如下:1)中国土木工程学会空间结构委员会成立十余年来除经常举行学术交流处,在推广应用方面做了大量的工作:如每两年举行一次学术交流会,不定期举行特殊问题研讨会及现场会,发行空间结构简讯,举办网架及其规程学习班、业务咨询及组织鉴定工作等。
2)已出版或正在出版的网架规范有六种。
除过去一直使用的《网架结构设计与施工规定(JGJ7-80)》外;现正在使用的有《网架结构设计与施工规程(JGJ7-91)》、《网架结构工程质量检验评定标准(JGJ8-91)》、《钢网架检验及验收标准(JGJ75.3-91)》。
3)大量出版了有关网架文献及论文集,除1979年出版的刘锡良、刘毅轩编著的《平板网架设计》外,近十年又出版了沈祖炎、严慧、马克俭、陈扬骥编著的《空间网架结构》 (1987年);刘善维、刘毅轩、钱若军编著的《网壳结构设计手册》(1983年)及唐瑞森编的《网架结构简化计算手册》(1989年)。
此外空间结构委员会主编了《空间结构论文选集》 (1985年),近年来又出版了沈祖炎、严慧副主编的《新型空间结构论文集》(1994年)。
1996年又出版了尹德钰、刘善维、钱若军编著的《网壳结构设计》。
4)网架定型图纸的发行。
中国建筑标准设计研究所1983年出版了《焊接空心球节点网架定型图集》及《螺栓球节点网架定型图集》这对推广中小型网架起了一定的作用。
5)网架制造厂家的兴起。
据不完全统计,我国己有100余家专门或部分生产网架结构的厂家。
这对推广网架起着极重要的作用。
迄今为止全国共建8000多座网架,面积达800万 m^2，总重量数十万吨。
(a) 专门生产网架或主要生产网架的厂家,其生产情况见表2。
(1992年统计资料) (b) 主要产品不是网架而兼生产网架的厂家也有数十家:第十三冶建公司第十工程公司、山西省第五建筑公司、吉林省第一建筑公司、北京、上海、陕西、河北、四川等省机械施工公司、中建六局四公司、中建一局六公司、北京、西北、沈阳等地的金属结构厂、广州下渡造船厂及文冲造船厂、中国人民解放军5720工厂等。
(c)规模较小或成立不久的小厂家约有几十家;如徐州淮海网架厂、海南五集网架联合公司、洛阳一拖网壳结构厂、连云港网架安装公司、吉林网架厂、龙口网架厂、沈阳冶金机械专科学校机工厂、天津网架公司石家庄、文登、邯郸分公司等。
6) 设计网架力量增大。
我国网架设计力量布满全国,加航空工业规划设计研究院、海军工程设计研究局、机电部工厂设计研究院、天津大学、浙江大学、哈尔滨建筑大学、建研院结构所和太原煤矿设计院等。
7) 高等院校设网架结构课程,做网架的毕业设计,培养网架专业的研究生,现己有百余名网架研究生毕业并从事网架的教学、研究和生产工作。
8) 开办网架结构学习班及举办设计交流会。
空间结构委员会和其他单位举办过不少次不同形式的短训班,对普及网架知识起了很大作用。
如天津、北京、杭州、长沙、贵阳等地飞虹网架公司和天津网架分司都举办过网架设计交流会和网架学习班,收到很好的效果。
9) 国际上和国内多次举办空间结构会议。
a)国际上在德国斯图加特大学前苏联莫斯科、英国吉尔福特、澳大利亚、西班牙、日本、新加坡以及北京等地都开过有关空间结构国际会议。
国内每两年空间结构委员会主办一次学术报告会(1982年福州、1984年太原、1986年吉林、1988年成都、1990年兰州、1992年广州、1994年文登),还不定期举办专题研究会,如在1983年在柳州开体育馆研讨会,在西安开陕西体育馆施工现场会,1987年在贵阳召开组合网架研讨会,1989年在屯溪召开网架结构动力及质量研讨会,1991年在上饶召开网壳结构特殊问题研讨会。
1993年在哈尔滨召开21世纪空间结构研讨会等。
10) 邀请国际知名专家讲学,十年来不断邀请国际知名专家教授讲学,如英国马考夫斯基教授、西德施莱锡教授、日本坪井善胜教授、半谷裕彦教授、英国博布罗斯基博士、英国泰勒工程师、美国泽特林教授、英国托赛博士、澳大利亚赛德拉克(膜结构专家)、美国麦德瓦道斯基、日本川口卫教授等。
11) 各地纷纷成立学会、研究中心等组织。
我国除中国土木工程学会桥梁及结构学会空间结构委员会外,在各地成立了相应的组织。
如天津市网架推广小组(1976年),山西(1984年)、兰州(1990年)、江西(1991年)都成立了空间结构委员会,南京(1989年)成立了江苏空间结构中心,上海(1991年)成立了上海地区空间结构技术发展中心。
最近广州也成立了空间结构委员会。
中国钢结构协会也成立了空间结构协会,己开展工作。
12) 网架结构应用范围不断扩大。
除在民用、公共及工业建筑中采用网架外。
现已扩展到塔桅结构(如大连电视塔塔身[图4][5]、徐州电视塔塔楼、上海东方明珠电视塔两个塔楼)、体育看台罩栅(太原、北京、孝感、深圳、石家庄等地)、天井、雨蓬、人行桥、脚手架、栈桥、墙架以及楼板、甚至出现许多装饰性网架。
) 空间结构委员会发行的空间结构简讯内容丰富、新颖、及时、对互通信息起了极其重其重要的作用。
图 4大连电视塔第2章网架结构特点及适用范围2.1 网架结构的特点特点一、由于网架结构杆件之间的相互作用，使其整体性好、空间刚度大、结构非常稳定。
特点二、网架结构靠杆件的轴力传递载荷，材料强度得到充分利用，既节约钢材，又减轻了自重。
一个好的网架设计，其用钢量与同等条件下的钢筋砼结构的含钢量接近，这样就可省去大量的砼，可减轻自重70-80%，与普通钢结构相比，可节约钢材20-50%。
特点三、抗震性能好。
由于网架结构自重轻，地震时产生的地震力就小，同时钢材具有良好的延伸性，可吸收大量地震能量，网架空间刚度大，结构稳定不会倒塌，所以具备优良的抗震性能。
特点四、网架结构高度小。
可有效利用空间，普通钢结构高跨比为1/8—1/10，而网架结构高跨比只有1/14—1/20，能降低建筑物的高度。
特点五、建设速度快。
网架结构的构件，其尺寸和形状大量相同，可在工厂成批生产，且质量好、效率高、同时不与土建争场地，因而现场工作量小，工期缩短。
特点六、网架结构轻巧。
能覆盖各种形状的平面，又可设计成各种各样的体形，造型美观大方。
2.2 网架结构的适用范围网架结构平面布置灵活，可以用于矩形、圆形、椭圆形、多边形、扇形等多种建筑平面。
因其建筑造型新颖、轻巧、壮观、极富表现力，深受建筑师和业主的青睐。
由于网架结构能够适应不同跨度、不同平面形状、不同支承条件、不同功能需要的建筑物，不仅中小跨度的工业与民用建筑有应用，而且被大量运用于中大跨度的体育馆、展览馆、大会堂、影剧院、车站、飞机库、厂房、仓库等建筑中。
如图所示：采用网架结构的体育馆[图5][6]：图5体育馆球形网架结构采用网架结构的煤仓[图6][7]：图 6镇海炼化动力中心圆形煤场堆取料机及网架采用网架结构的火车站[图7][8]：图 7火车站网架结构第3章网架的结构形式及选型通常网架有两大类：一类是由不同方向的平行弦桁架相互交叉组成的，故称为交叉桁架体系网架；另一类是由三角锥、四角锥或六角锥等的椎体单元组成的空间网架结构，故称为角锥体系网架。