组合网架在结构设计中特点应用
钢网架 工程师总结(二)
网架制作与安装网架是用于大跨度房屋屋盖的空间结构体系，其自重轻、跨度大、节约材料。
近20年来网架结构得到了快速的发展。
我国首都机场机库所采用的网架达到宽90M，长360M，是目前跨度最大的网架结构之一。
第一节网架结构的形式网架结构的形式很多，按结构的组成形式可分为：双层网架、三层网架、组合网架。
其中，双层网架是指，由上弦、下弦、和弦杆间的腹杆、组成的网架。
三层网架是指，由上弦、中弦、下弦、和弦杆之间的腹杆、所组成的网架。
组合网架是用钢筋混凝土板替代网架的上弦杆，形成由钢筋混凝土板、钢腹杆、钢下弦组成。
双层网架，按照其网格形式可分为三大类：1平面桁架体系网架这类网架由平面桁架相互交叉组成，其上、下弦杆件长度相等，杆件类型少，且，上下弦和腹杆在同一面内。
由两组分别与边界平行的平面桁架互成90o组成。
见图8-1-1。
这种网架适用于接近正方形和跨度较小的建筑屋盖。
（1）两向正交正放网架图8-1-1两向正交正放网架（2）两向正交斜放网架由两组于边界成45o角的平面桁架，互成90o交叉而成。
见图8-1-2。
比正交正放网架空间刚度大，受力均匀用钢量小。
图8-1-2两向正交斜放网架（3） 两向斜交斜放网架这种网架由两组与边界成一斜角的平面桁架斜向相交而成，其构造复杂受力性能也不好因而很少采用。
见图8-1-3。
2 四角锥体系网架这类网架由倒置四角锥，按一定规律组成。
倒置四角锥的底边为上弦杆，锥菱为腹杆，锥顶间的连杆为下弦杆，其上下弦均是矩形。
图8-1-3两向斜交斜放网架（1） 正放四角锥网架将各个倒置的四角锥底边用上弦杆相连并与边界平行或垂直，用上弦杆平行的杆件，将各锥顶连接 形成四角锥网架，这种网架各个弦杆等长，当腹杆与上、下弦平面的夹角成45o 角时，则所有腹杆长度均相等。
此类网架适用于四边支撑，屋面荷载较大时的情况。
见图8-1-4。
图8-1-4正放四角锥网架（2） 斜放四角锥网架将各个倒置四角锥，底面的角与角相连，上弦杆与边界成45o 角，下弦杆正交正放，腹杆与下弦杆在同一垂直面内，就形成斜放四角锥网架。
新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用
新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用摘要：钢结构具有轻质高强、绿色环保、便于制作和标准化以及抗震性能好等诸多优点，在欧美发达国家住宅建筑中已得到推广与应用。
关键词：装配式；框架结构；建筑体系近些年，我国出台许多政策大力推进装配式钢结构建筑产业的发展，国内很多学者和企业已开发出诸多新型装配式钢结构建筑体系，但依然存在一些问题亟待解决，主要是集中在以下两个方面:1) 装配式钢结构建筑结构体系存在的问题随着我国建筑产业化的大力推进，国内研究人员针对装配式钢结构建筑中的结构体系进行了许多研究和创新，但仍存在现场施工复杂、工厂制作程度低、设计多样化等不足，难以满足现代装配式建筑的工厂生产化、设计标准化以及施工装配化等要求，难以发挥钢结构快速装配的优势。
2) 装配式钢结构建筑围护体系发展滞后从我国当前的装配式钢结构建筑体系的发展和应用来看，较多的研究人员更多地集中在建筑结构体系的发展和研究上，忽略了钢结构建筑体系中围护结构存在的问题。
装配式钢结构建筑体系要真正实现产业化，其围护体系也必须满足高度集成化和工业化。
但是很多装配式钢结构建筑依然采用粗放式、现场湿作业较多的围护体系，与市场上的装配式钢结构建筑体系难以配套，严重制约了装配式钢结构建筑的推广和应用。
针对上述我国装配式钢结构建筑体系存在的两个主要问题，东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等高校和企业基于已有的钢结构建筑体系进行研究和拓展，提出一系列新型钢框架结构建筑体系，并开展了系统的研究和工程应用。
1 多腔柱钢框架-支撑体系建筑1.1 多腔柱钢框架-支撑体系的组成对于多腔柱钢框架-支撑体系体系，其结构部分主要由多腔柱、上环下隔式梁柱节点以及支撑等组成；围护结构主要由预制混凝土墙体大板以及钢筋桁架混凝土叠合楼板等组成。
多腔柱是基于标准化的理念提出的一种新型截面承重构件，其截面选取冷弯方钢管作为核心腔体与冷成型C形钢连接，形成L形、T形以及十字形等截面形式，截面宽度与墙体厚度保持一致，既能满足承载力要求，又能很好地避免梁柱外露影响建筑空间布置，提高空间使用率。
大跨度网架结构的设计要点
大跨度网架结构的设计要点摘要：随着现代社会的发展，人们对大跨度空间的需求越来越大，代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。
传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制，很难覆盖更大的空间。
网架结构能满足大跨度建筑的受力要求，与传统平面结构相比，具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。
机库类建筑属于典型的大跨度结构，本文以某机库结构设计为例，介绍大跨度网架结构的主要设计要点，以期为同类建筑工程设计提供参考。
关键词：大跨度；机库；网架1工程概况本项目机库位于成都市，建筑面积34719m2，南北向长208.80m，东西向宽117.00m，主要包含机库大厅、辅楼两部分，其中机库大厅地上1层，建筑高度40.65m（机库檐口至室外地面最低处的距离），主要功能为飞机定检，辅楼地上2层，建筑高度12.15m（有局部屋面），主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。
机库大厅屋面采用大跨度网架结构，大门处支承跨度为157m，机库大厅进深为77m，下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构（局部设置柱间支撑）；辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部屋面设置网架。
本项目设计使用年限为50年，依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1]，机库大厅抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。
本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2设计荷载对于大跨度建筑来说，合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。
考虑檩条及夹芯板，屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2，吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2，屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2，考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。
按工程地质勘察报告，本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。
根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见，应适当提高抗震设防标准，如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。
网架结构的种类及其性能特点
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。
《建筑钢结构设计》5-2 网架结构
2.2.2 温度作用
温度作用是指由于温度变化，使网架杆件产生附加温度应力， 必须在计算和构造措施中加以考虑。网架结构是超静定结构， 在均匀温度场变化下，由于杆件不能自由热胀冷缩，杆件会产 生应力，这种应力成为网架的温度应力。温度场变化范围是指 施工安装完毕(网架支座与下部结构连接固定牢固)时的气温与当 地常年最高或最低气温之差。另外工厂车间生产过程中引起温 度场变化，这可由工艺提出。 目前温度应力的计算方法有：采用空间杆系有限元法的精确计 算方法和把网架简化为平板或夹层板构造的近似分析法。
2.1.3 网架结构的形式与分类
主要有15种网架，根据其组成可划分为四大类。 1、由平面桁架系组成的网架结构，它是由平面桁架发展和演变 过来的。由于平面桁架系的数量和设置方位不同。这类网架又 可分成四种： (1)两向正交正放网架；(2)两向正交斜放网架； (3)两向斜交斜放网架；(4)三向网架。
2、由四角锥体组成的网架结构，它的基本单元是由4根 弦杆、4根斜杆构成的正四角锥体。由这些四角锥体排 列组成网架时，还要用上弦杆或下弦杆把相邻的锥顶连 接起来。根据锥体的组合方式和连接锥顶弦杆的方向不 同，这类四角锥体组成的网架又可分为六种： （1）正放四角锥网架；（2）正放抽空四角锥网架； （3）斜放四角锥网架；（4）棋盘形四角锥网架； （5）星形四角锥网架； （6）单向折线形网架，又称折板型网架。
H c tL /L (/E m A 2 /K e )
2.2.3 地震作用
网架由地震引起的振动称为网架的地震反应，它包括内力、变形 和位移。网架的地震反应大小不仅与外来干扰作用(地震波)的大 小及其随时间的变化规律有关，还取决于网架本身的动力特性， 即网架的自振周期和阻尼。由于地震的地面运动为一种随机过程， 运动极不规则，网架又是空间结构，动力特性十分复杂，要正确 分析网架的动力反应比较困难，常作以下简化假定： (1)结构可离散为多个集中质量的弹性体系； (2) 结构振动属于微幅振动，即结构的振动变形很小，仍属于小 变形范畴。线性叠加原理可以适用； (3) 振动时结构的地基各部分作同一运动，即不考虑地面运动 的 相位差的影响；
网架与网壳
⑥单向折线形网架 这种网架是由正放四角锥网架演变而来的。当建筑平面为 狭长的矩形时，短向传力明显，此时网架长向弦杆内力很 小，可将此取消，因此就形成了折线形网架。此种网架适 用于狭长矩形平面的建筑。
(3)六角锥体网架 这种网架由六角锥体单元组成。但由于此种网架的杆件多， 节点构造复杂，屋面板为三角形或六角形，施工较困难， 现已很少采用。
3、按材料分类 网壳结构所采用的材料较多，主要是钢筋混凝土、钢材、 木材、铝合金、塑料及复合材料。主要发展趋势是轻质高 强材料的大量使用。材料的选择取决于网壳的型式、跨度 与荷载、计算模型、节点体系、材料来源与价格，以及制 造与安装条件等。 （1）钢筋混凝土网壳
（2）钢网壳 钢网壳结构通常采用的是HPB235级钢，也有采用高强度 低合金钢的。杆件形式主要采用钢管、工字钢、角钢、槽 钢、冷弯薄壁型钢或钢板焊接工字形或者箱形截面。 （3）铝合金网壳 铝合金型材具有自重轻、强度高、耐腐蚀，易于加工、制 造和安装，很适合于控制空间受力的网壳结构。 （4）木网壳 （5）塑料网壳及其他材料
10.2.2网壳的分类
当网壳结构的曲面形式确定后，根据曲面结构的特性，支 承的数目、位置、形式，杆件材料和节点形式等，便可确 定网壳的构造型式和几何构成。其中重要的问题是曲面网 格划分(分割)。进行网格划分时，一是要求杆件和节点的 规格尽可能少以便工业化生产和快速安装；二是要求使结 构为几何不变体系。不同的网格划分方法，将得到不同形 式的网壳结构。网壳结构形式较多，可按不同方法分类。
(2)两向正交斜放网架 这种网架是由两组相互交叉成90度的平面桁架组成，且两组桁架分 别与建筑平面边线成45度。 从这种网架的布置方法看，各榀桁架长短不一，但最长桁架长度等于 为平面短边，它的长度并不因平面长边的增加而改变，而且是两方向 传递荷载，因此克服了两向正交正放网架在建筑平面为长条矩形时接 近于单向受力状态的缺点。
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
团结 信赖 创造 挑战
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。
团结 信赖 创造 挑战
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
建筑结构选型 总结
建筑结构选型10章空间网架结构1.什么是网架结构？网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成网状空间杆系结构。
2.网架结构按外形可分为哪两类？平板网架和曲面网架；通常平面网架称为网架，曲面网架称为网壳。
3.平板网架结构的优点？整体性好，稳定性号，空间刚度大，能有效承接非对称荷载、集中荷载和动荷载，有较好的抗震性。
与网壳相比，是一种无水平推力、拉力的空间结构、支座构造简单，一般简支即可，便于下部支承结构处理。
4.网架结构按构成方式分为哪两类？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，故称角锥体系网架。
5.交叉桁架体系网架有哪些？角锥体系网架有哪些？各种网架体系适用范围？1)交叉桁架体系①两向正交正放网架；适用于正方形，近似正方形的建筑平面，跨度以30—60m的中等跨度为宜。
②两向正交斜放网架；适用于建筑平面正方形或长方形的中大跨度的情况。
③两向斜交斜放网架；一般用于建筑平面两方向柱距不等的情况。
④三角交叉网架;特别适用于三角形、多边形和圆形的建筑平面。
2）角锥体系网架①三角锥体系网架：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架；适用于中小跨度的周边支承的六边形、矩形和圆形平面的建筑。
②四角锥体系网架正放四角锥网架；适用于大柱网、点支承、设有悬挂吊车的工业厂房情况。
正放抽空四角锥网架；适用于中小跨度和矩形平面的建筑，当为点支承时，要注意在周边布置封闭的边桁架，以保证网架稳定。
斜放四角锥网架；星形四角锥网架；适用于中小跨度周边支承的网架。
棋盘形四角锥网架；适用于小跨度周边支承的情况。
单向折线形网架；适用于狭长矩形平面的建筑。
3）六角锥体系网架6.网架结构的组成和各自的适用范围？网架结构的组成：二层网架、三层网架；当跨度大于50m时，可考虑采用三层网架；当跨度大于80m时，可优先采用三层网架。
7.网架的结构选型原则：安全可靠、技术先进、经济合理、美观适用。
《网架结构设计》课件
总结词
适用场景
结构简单、受力明确、稳定性高、经济性好。
优势
适用于各种类型的建筑空间，如体育场馆、工业厂房 、高层建筑等。
四边形网架
总结词
详细描述
适用场景
优势
四边形网架是一种常见的网架 结构形式，具有较好的稳定性 和适应性。
四边形网架由多个四边形单元 组成，通过节点连接形成完整 的网架结构。它具有较好的稳 定性和适应性，能够适应不同 的建筑空间和跨度要求。
网架结构适用于各种工业厂房的建设，如机械制造、化工、电力等行业的厂房。
公共设施
网架结构还广泛应用于公共设施，如机场、火车站、汽车站等大型交通枢纽的屋 顶和站台雨棚。
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通过实验测试网架结构的性能，包括 静载实验、动载实验等。实验法可以 获得较为准确的数据，但成本较高。
网架结构优化设计
尺寸优化
通过调整网架杆件的截 面尺寸和节点形式，使 结构更加合理和经济。
形状优化
改变网架杆件的形状， 以改善结构的受力性能
和减小用钢量。
拓扑优化
在满足一定条件下，重 新排列或减少某些杆件 ，以达到更好的经济性
适用于各种类型的建筑空间， 如展览馆、会议中心、工业厂 房等。
结构简单、受力明确、稳定性 好、适应性强。
六面体网架
总结词
六面体网架是一种复杂的网架结构形式，具有较 高的承载能力和稳定性。
适用场景
适用于大跨度、大空间的建筑空间，如大型体育 场馆、会展中心等。
详细描述
六面体网架由多个六面体单元组成，通过节点连 接形成完整的网架结构。它具有较高的承载能力 和稳定性，适用于承受较大荷载和跨度的建筑空 间。
设备要求较低。
组合网架结构-03PPT
结构优化设计
01
02
03
04
尺寸优化
调整结构元件的尺寸以满足性 能要求。
形状优化
改变结构的形状以改善性能或 降低成本。
拓扑优化
确定最佳的材料分布和支撑结 构。
多目标优化
同时考虑多个性能指标，以找 到最佳的折衷方案。
04 组合网架结构的施工方法
CHAPTER
拼装施工法
总结词
高效、快速
VS
详细描述
拱型组合网架
总结词
拱型组合网架是一种具有拱形结构的空间结构，其特点是具有较好的承载能力和稳定性，适用于需要承受较大竖 向荷载和水平荷载的建筑结构。
详细描述
拱型组合网架由多个拱形单元组成，这些拱形单元通过节点连接在一起，形成一个连续的空间结构。由于其拱形 的特点，拱型组合网架能够承受较大的竖向荷载和水平荷载，同时具有较好的抗侧刚度和抗震性能。
组合网架结构-03
目录
CONTENTS
• 组合网架结构概述 • 组合网架结构的类型与特点 • 组合网架结构设计 • 组合网架结构的施工方法 • 组合网架结构的工程实例
01 组合网架结构概述
CHAPTER
定义与特点
定义
组合网架结构是一种新型的空间 结构形式，由多个杆件通过节点 连接而成，形成一个整体。
设计原则与流程
详细设计
进行细部设计、载荷分析和稳定性验证。
优化设计
根据分析结果，对结构进行优化以提高性能或降低成本。
结构分析方法
有限元分析
使用离散化的数值模型来模拟 结构的响应。
线性静力分析
用于确定结构在恒定载荷下的 响应。
动力分析
研究结构在动态载荷或振动情 况下的响应。
浅谈平板网架结构的应用与优势
浅谈平板网架结构的应用与优势平板网架结构主要是从连续体平板演化而来，可以帮助其在周边简支过程中发挥出作用，并通过其尺寸高度来确定屋面具体构造形式。
本文根据以往工作经验，对平板网架结构的应用形式进行总结，并从平面桁架系平板网架、空间桁架系平板网架、平板网架的抗震性能三方面，论述了平板网架结构形式及优势，希望可以对相关工作起到一定帮助作用。
标签：平板网架结构;抗震性能;空间桁架系在网架结构应用过程中，主要是由一系列杆件朝着几个方向有规律的进行组合合成，最终将网状空间杆系结构展示出来，这也是大跨度结构之中的主要形式。
站在外形角度来说，主要包括曲面网壳以及平面平板网架两种形式，平板網架结构应用最为常见。
除此之外，平板网架在应用过程中可以承受较高的动载荷，在构件规格化的同时，还能为制造和安装工作的开展奠定基础。
一、平板网架结构的应用形式（一）网格尺寸的确定在网格尺寸代销的确定上，可以对整个网架的经济性产生极大影响，由于网格较大，相应的节点数量也会降低，为整个施工工作的开展提供方便，如果网格较小，则会与上述情况刚好相反。
另外，如果在房屋建筑之中使用钢筋混凝土进行屋面设计，整个网架尺寸不能过大，否则将会引起整个屋面板的重量提升，增加节点载荷，让网架的耗钢量和吊装难度相应提升。
在使用压型锥板和预制铝合金等轻型屋面制作方案时，网格尺寸也要尽量增大，这样可以降低节点数量，让杆件断面发挥出更大作用，降低钢材的使用量。
总而言之，网格尺寸需要根据网架结构跨度情况和柱网尺寸等数据和要求，对整个网架进行综合设计，很多时候，这些因素与屋面板的规格和种类息息相关，具体表示形式如下：（1/20-1/6）L2其中，L2代表网架的短向跨度。
（二）网架高度的确定为了确保网架高度与应用要求相符，需要以实际工程做对比，选择合适的高度，一般来说，网架的短向跨度范围主要集中在1/20到1/10之间，具体大小与下列因素存在直接关系：首先是屋面荷载，当屋面荷载提升之后，整个网架的挠度数据将会全面提升，为了将网架的挠度数据保持在L2/200以下，所选择的网架需要具备一定高度。
建筑屋面网架结构设计
建筑屋面网架结构设计作者：李丽来源：《城市建设理论研究》2013年第17期摘要：本文对建筑屋面网架的结构设计做了简要介绍, 对网架支座设计中常见的问题进行了探讨并提出了解决方案。
关键词：网架结构; 屋面网架; 网架支座; 结构设计中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：引言：空间结构因其造型美观、受力合理、覆盖空间大、施工速度快等诸多优良特性在世界范围内得到了广泛应用。
在形式众多的空间结构中,网格结构是发展最快的结构形式,其中尤以网架在国内外应用最为广泛。
网架结构组成灵活多样但又有高度的规律性,便于采用,并可适应各种建筑方面的要求, 网架高度内的空间可以用来设置管道等设施, 网架结构外露部分, 因其几何图形规则, 可以丰富建筑效果, 此外, 该类结构亦可适应各种支承条件和各种建筑平面形状, 能够满足公共建筑和工业厂房的要求。
目前, 对于跨度大于24 m 的结构几乎把网架网壳作为首选的结构形式, 空间网格结构的广泛应用对我国的建筑结构向现代化发展起着巨大的推动作用。
荷载取值及组合1. 荷载标准值1.1 恒荷载标准值1.1.1 上弦恒荷载屋面板自重0.25 kN/m2, 檩条及其连接件重0.25 kN/m2, 即屋面均布恒荷载为0.5 kN/m2, 有玻璃采光带处屋面恒载取0.8 kN/m2。
1.1.2 下弦恒荷载下弦恒载主要考虑室内的吊顶荷载和灯具的悬挂荷载, 根据建筑方面提供的材料, 下弦恒载取1.2 kN/m2。
此外, 网架下弦根据使用要求在网架中部对称布置8 个风机, 每个风机重4 kN, 设计时将每个风机的荷载平均分布在一个网格内的4 个球节点上, 避免单个节点受荷过重。
1.2 活荷载屋面活荷载标准值取0.5 kN/m2。
1.3 温度荷载温度荷载考虑±30 ℃( 结构施工安装时的温度与使用过程中温度的最大差值) 。
1.4 风荷载在进行网架屋盖维护结构计算时, 屋面各部分的体形系数取值参考《建筑结构荷载规范》GB50009—2001( 2006 年版) 。
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。
上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法(2)
上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法一、前言上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法是一种新型的施工方法，通过上弦杆和混凝土的共同受力，可以有效地提高施工效率和质量。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法的特点主要包括以下几点：1. 强度高：上弦杆和混凝土共同受力，能够承受较大的荷载和力量。
2. 稳定性好：通过上弦杆与混凝土的结合，能够提高整体结构的稳定性。
3. 施工效率高：施工过程简单，可以大幅度提高施工效率。
4. 节约人力和材料：相对于传统的施工方法，减少了人力和材料的浪费。
5. 承载能力强：上弦杆和混凝土的共同受力，能够承受较大的荷载。
三、适应范围上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法适用于多种场景，特别适用于以下几种情况：1. 大跨度空间结构的施工，如体育馆、展览馆等。
2. 要求施工速度快，周期短的工程。
3. 需要施工质量高，结构稳定性好的工程。
四、工艺原理上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1. 上弦杆与混凝土共同受力：通过将上弦杆与混凝土结合在一起，实现上弦杆与混凝土的共同受力，提高整体结构的稳定性和承载能力。
2. 技术措施：采用合适的连接方式和施工工艺，确保上弦杆与混凝土结合紧密，达到协同受力的效果。
五、施工工艺上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法的施工工艺分为以下几个阶段：1. 上弦杆的安装：根据设计要求，按照预定的位置和数量进行上弦杆的安装。
2. 混凝土浇筑：在上弦杆的上方进行混凝土浇筑，确保混凝土与上弦杆的紧密结合。
3. 养护和固化：对混凝土进行养护和固化，保证施工质量。
六、劳动组织上弦杆-混凝土共同受力新型组合网架施工工法的劳动组织主要包括以下几个方面：1. 施工人员的组织和协调：合理分配施工人员的任务，确保施工过程的有序进行。
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组合网架在结构设计中的特点及应用
【摘要】组合网架是一种由钢网架和混凝土肋板组成的空间结构体系，这种结构体系既能发挥两种不同材料的强度优势，又能使结构的承重和围护功能合二为一，是近年来很有发展前景的一种结构形式。
【关键词】组合网架；结构设计特点；应用
引言
空间结构一直是备受瞩目的结构形式，它的主要特点就是能够充分利用不同材料的特性，来适应各种建筑功能及造型需要，它具有重量轻、受力合理、抗震性能突出、造价低、形式活泼新颖等优点。
基于这些优点，该结构在国内外得到了广泛的应用，尤其是大跨度空间结构在现今已经成为代表一个国家建筑技术水平的重要标志
之一。
当前我国空间结构中以网架结构发展最快，应用最为广泛。
我国近年来在体育馆、练习房、俱乐部、展览馆、影剧院、商场、会场、食堂、候车室以及工业厂房、大型机库、采光天井等建筑中都可以采用。
网架是由很多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，它的特点是空间刚度大、整体性好、又有良好的抗震性能、能适应各种不同的建筑物造型要求；同时，还具有节省钢材，重量轻，制造和安装方便等优点。
一、组合网架的特点
组合网架是从一般网架结构演变而来的，组合网架是将网架上弦
杆改用钢筋混凝土平板或者带肋板来代替，下弦杆和腹杆则仍然采用钢材，以充分发挥钢材受拉和混凝土受压的有利条件，使两种不同材料充分发挥各自的强度优势；又使结构的承重和围护功能合二为一，既可应用于屋盖，也可应用于楼盖，故组合网架是今后值得广泛发展和大范围推广应用的新型结构体系。
在形式众多的空间结构中，网架结构是当前发展最快的结构形式，其中在国内外应用最为广泛的就属组合网架，这主要是由于它具有下列一系列的优点：
（一）结构布置灵活多样但又有高度的规律性，便于采用，可以满足各种建筑平面的要求。
（二）节点连接简便可靠，便于推广。
网架节点及其部件的规格种类少，便于进行大批量生产，近年来己经逐渐的做到定型化、工厂化和商品化，不仅保证了其受力性能合理，质量可靠而且简化了节点连接的制作与安装。
（三）结构的分析、设计计算已经成熟，而且可以采用计算机辅助设计，大大提高了效率。
（四）各构件的加工制作机械化程度高，并且已经全部实现工厂化，这样既能保证结构质量同时也缩短了制作时间，提高效率，凸显优越性。
（五）经济性很高，能用较少的材料跨越较大的跨度，组合网架可以充分利用混凝土受压、钢材受拉这两种材料的强度优势，受力性能好，节省材料。
（六）满足建筑工业化和商业化的需要。
与普通钢网架相比，组合网架也有其缺点，主要有以下几个方面：一是组合网架用作屋盖时，由于屋面用的是混凝土材料，属于重屋盖体系，因此其自重比较大，不宜用于大跨度结构（>60m）；二是随着跨度增大，钢筋棍凝土板的受力也增大，这样，给钢筋混凝土板腹杆、下弦杆的设计等也都带来了较大的困难；另外其节点处的用钢量也比较大，加工制作的费用较一般的平面网架也高。
二、目前组合网架在国内外的应用
在80年代初期，德国的zublin公司推出一种四角锥体系的组合网架，它的上弦节点是一块方形钢板，板的中部呈球缺状，以便连接任意方向的钢管腹杆；在钢板的四角设有螺栓孔，孔上部呈倒锥形，孔下部有内螺纹。
zublin公司推出的这种组合网架体系曾在食堂等屋盖结构中得到广泛应用。
罗马尼亚在1981年设计了一幢四角锥组合网架结构的多功能体育馆，该结构为斜放的四角锥组合网架结构，经过试验研究和详细的分析，发现该结构与传统的钢网架相比，用钢量节省了大约22%，同时造价降低了1%-2%，当时便认为这种组合网架可用于屋盖，同时可以将结构的跨度扩大到
45m-50m。
我国1987年建成的新乡百货大楼加层扩建工程，平面尺寸34m
×34m，采用斜放四角锥组合网架，这是我国首次在多层大跨建筑中采用组合网架楼层及屋盖结构，也是我国多层建筑中最大的组合网架楼层及屋盖结构。
我国首次用于高层建筑楼层及屋盖结构的组
合网架是长沙纺织大厦，采用正放抽空四角锥组合网架，平面尺寸24m×27m，柱网分别取12m×10m，12m×7m两种，总建筑面积约700m2，是目前覆盖建筑面积最大的群体组合网架。
跨度为20m左右的组合网架楼层和屋盖结构，可在一般的公共和工业建筑中采用，例如，长沙歌舞剧院排练场平面尺寸为18m×21m，采用的便是正放四角锥组合网架楼层。
我国在1993年建成的上海国际购物中心7、8楼层，平面尺寸为27m×27m，采用的是预应力正放四角锥组合网架，截去一个长12m的等腰三角形，选用预应力后节省钢材32%。
2009年济南市体校新校区2号馆楼盖，是目前国内第一个楼板全现浇的预应力组合网架，平面尺寸为30m×40m，网架厚度为
1.65m，采用下弦杆内布索的方式。
三、目前组合网架在结构设计中的可靠性理论
结构可靠性设计理论和方法的发展经历得了几个阶段，包括几何学设计法、荷载系数设计法、容许应力设计法、破损阶段设计法和极限状态设计法。
在将数学和科学应用于建筑以前，设计的准则主要是依据传统经验。
许多准则通常是根据几何原理给出建筑安全的限制，这便是结构最初的设计理论一几何学设计法。
这些准则通常是建立于不断的尝试与失败的基础上，基本属于是经验的判断，例如梁柱尺寸也是根据经验按照建筑物的比例而定。
随着线弹性理论的发展，出现了容许应力法，在结构工程发展初期，采用容许应力的设计法还是比较合理的，但是由于工业的发展，
结构工程中大量的采用了钢材和混凝土，这些材料都有不同程度的塑性，因此在采用容许应力设计法时就会出现不合理的结果。
这种设计方法和结构实际性能相差很大，不能正确地揭示结构工作的内在规律，现在绝大多数国家已不再使用。
随着设计理论的发展，出现了按破坏阶段的状态进行设计的方法，即荷载系数法也称破损阶段法，这种方法考虑了材料的塑性，其设计原则是：结构构件达到破损阶段时的计算承载能力r应不低于标准荷载引起的构件内力s乘以安全系数k，即：ks簇r其中这个阶段安全系数通常是由经验判断的。
从设计角度来说，破损阶段法考虑了材料的塑性和极限强度，从而确定结构的最终承载力，但在可靠性方面，还是由安全系数来保证，这与容许应力法相同，也存在类似的缺点。
后来随着对荷载和材料变异性能的研究，认识到结构在使用期限内作用力以及结构的极限承载能力非定值，进而出现了极限状态设计方法。
极限状态设计方法与破坏阶段设计方法的主要区别是规定了结构的极限状态，并用分项系数的形式代替了承载力总安全系数。
参考文献：
[1]沈祖炎.陈扬骥.网架与壳壳[m].同济大学出版社，1997，5
[2]沈士钊.大跨空间结构的发展-回顾与展望[j].土木工程学报，1998，vol.31，no.3。