07网壳结构汇总
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❖以受压为主的平面拱，为单向平衡并传递外荷的 平面结构。
❖既然梁可以构成双向的井字梁，同样拱也可以实 现空间多向抗衡并传递外荷的空间结构——多向 拱，多向拱具有良好的空间刚度，能抵抗纵向侧 力，无需支撑。
梁式筒网壳
受力特征——格构化板壳
❖板壳的受力状态与长筒壳一样，其接缝上的竖载 是由相邻折板以板平面内的横向力来抗衡。若每 块平面折板代之以一榀平面桁架（称平桁架）， 且相邻两桁架的上、下弦杆合二为一，这就成了 梁桁架（或称桁架式）筒网壳，即梁式筒网壳， 矢高
பைடு நூலகம்星形四角锥
7.2.2 双层筒网壳
按几何组成规律分类
❖三角锥体系双层筒网壳
➢由三角锥单元按一定规律连接而成。
三角锥
抽空三角锥
蜂窝形三角锥
7.2.2 双层筒网壳
按弦杆布置方向分类
❖与平板网架一样，双层筒网壳主要受力构件为上、 下弦杆。力的传递与上、下弦杆的走向有直接关 系。
❖根据双层筒网壳的几何外形及其支承条件，网壳 结构的作用可看成为波长方向拱的作用与跨度方 向梁的作用的组合，其内力分布规律及变形与两 铰拱相似。
焊接技术日趋完善，高强钢材不断出现，电算技术 突飞猛进，给网壳准备了物质基础；
网壳结构具有其非凡的优越性，近30年来，以钢结 构为代表的网壳结构得到了很大的发展。
网壳结构多用于大跨度，目前已经发展成为大跨结 构中应用普遍的结构形式之一。
7.1 概述
网壳结构的优点
❖1.网壳结构的构件主要承受轴力，结构内力分布 比较均匀，应力峰值较小，因而可以充分发挥材 料强度作用。
❖杆件可为圆形、椭圆形、方形或矩形截面的管材。 ❖我国铝材规格和产量较少，价格较高，尚未用于网壳结构。
塑料网壳和玻璃钢网壳结构
❖目前较少采用。
网壳结构的分类
按曲面形式
❖单曲面和双曲面
单曲面网壳
❖筒网壳或称为柱面壳，
双曲面网壳
❖常用球网壳和扭网壳 ❖其他曲面的扁网壳及各种曲面经切割组合后的网
壳。
7.2 筒网壳结构
双斜杆型
三向网格型
7.2.2 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
7.2.2 双层筒网壳
按几何组成规律分类
❖四角锥体系双层筒网壳
➢由四角锥按一定规律连接而成。
折线形
正放四角锥 正放抽空四角锥 棋盘形四角锥
斜放四角锥
7 网壳结构
7.1 概述 7.2 筒网壳结构 7.3 球网壳结构 7.4 扭网壳结构 7.5 网壳结构的选型
7 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。
❖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。
❖4网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即 以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当， 可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。
❖5便于工厂制造和现场安装，在构造上和施工方法 上具有与平板网架结构一样的优越性。
❖双层网壳根据厚度的不同，有等厚度与变厚度之分
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。
钢筋混凝土网壳结构
❖单层常用，且常采用预制钢筋混凝土杆件装配整体式结构。 ❖自重大、节点构造复杂，一般用于跨度60m以下。
网壳结构的分类
钢网壳结构
❖在我国应用最多，可以是单层，也可以是双层； ❖钢材可采用钢管、工字钢、角钢、薄壁型钢等， ❖重量轻、强度高、构造简单、施工方便等优点。
铝合金网壳结构
❖重量轻、强度高、耐腐蚀、易加工、制造和安装方便，在 欧美大量应用于大跨度建筑，
❖2.由于它可以来用各种壳体结构的曲面形式，在 外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无 论是建筑平面或建筑形体，网壳结构都能给设计 人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构 动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结 构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协 调。
7.1 概述
网壳结构的优点
网壳结构的分类
按杆件的布置方式
❖单层网壳和双层网壳两种 ❖一般来说，中小跨度（一般为40m以下）时，可采用单层
网完，跨度大时，则采用双层网壳。
单层网壳
❖杆件少、重量轻、节点简单、施工方便，因而具有更好的 技术经济指标。但单层网壳曲面外刚度差，稳定性差。
双层网壳
❖可以承受一定的弯矩，具有较高的稳定性和承载力。当屋 顶上需要安装照明、音响、空调等各种设备及管道时，选 用双层网壳能有效地利用空间，方便天花板或吊顶构造， 经济合理。
故常采用钢筋混凝土结构； ❖施工安装方法均为预制杆
件高空拼装并现浇节点混 凝土。
7.2.1 单层筒网壳
弗普尔型、单斜杆型筒网壳
❖结构形式简单，用钢量少， ❖多用于小跨度或荷载较小的情况。
弗普尔型
单斜杆型
7.2.1 单层筒网壳
双斜杆型筒网壳、三向网格型筒网壳
❖刚度和稳定性相对较好，构件比较单一； ❖设计、施工都比较简单； ❖适用于跨度较大和不对称荷载较大的屋盖。
柱面网壳，单曲面结构
❖横截面形式圆弧形、椭圆弧形、双心圆弧形
覆盖的平面为矩形
❖横向短边为端边(l2) ，纵向长边为侧边(l1) ❖其整体传递外荷的方式与筒壳类似， ❖按网肋构成与传荷方式的不同，分为两类
➢拱式受压的筒网壳（类似短筒壳）； ➢梁（桁架）式受弯的筒网壳（类似长筒壳）。
拱式筒网壳
受力特征
f (1/ 4 ~1/8)l2
梁式筒网壳
7.2.1 单层筒网壳
形式与特点
❖以网格的形式及其排列方式分类
➢联方网格型筒网壳 ➢弗普尔型筒网壳 ➢单斜杆型筒网壳 ➢双斜杆型筒网壳 ➢三向网格型筒网壳
7.2.1 单层筒网壳
联方网格型筒网壳
❖受力明确
➢屋面荷载从两个斜向拱的方向传至基础；
❖室内呈菱形网格，美观大方 ❖稳定性较差； ❖每个节点连接的杆件数少，
❖既然梁可以构成双向的井字梁，同样拱也可以实 现空间多向抗衡并传递外荷的空间结构——多向 拱，多向拱具有良好的空间刚度，能抵抗纵向侧 力，无需支撑。
梁式筒网壳
受力特征——格构化板壳
❖板壳的受力状态与长筒壳一样，其接缝上的竖载 是由相邻折板以板平面内的横向力来抗衡。若每 块平面折板代之以一榀平面桁架（称平桁架）， 且相邻两桁架的上、下弦杆合二为一，这就成了 梁桁架（或称桁架式）筒网壳，即梁式筒网壳， 矢高
பைடு நூலகம்星形四角锥
7.2.2 双层筒网壳
按几何组成规律分类
❖三角锥体系双层筒网壳
➢由三角锥单元按一定规律连接而成。
三角锥
抽空三角锥
蜂窝形三角锥
7.2.2 双层筒网壳
按弦杆布置方向分类
❖与平板网架一样，双层筒网壳主要受力构件为上、 下弦杆。力的传递与上、下弦杆的走向有直接关 系。
❖根据双层筒网壳的几何外形及其支承条件，网壳 结构的作用可看成为波长方向拱的作用与跨度方 向梁的作用的组合，其内力分布规律及变形与两 铰拱相似。
焊接技术日趋完善，高强钢材不断出现，电算技术 突飞猛进，给网壳准备了物质基础；
网壳结构具有其非凡的优越性，近30年来，以钢结 构为代表的网壳结构得到了很大的发展。
网壳结构多用于大跨度，目前已经发展成为大跨结 构中应用普遍的结构形式之一。
7.1 概述
网壳结构的优点
❖1.网壳结构的构件主要承受轴力，结构内力分布 比较均匀，应力峰值较小，因而可以充分发挥材 料强度作用。
❖杆件可为圆形、椭圆形、方形或矩形截面的管材。 ❖我国铝材规格和产量较少，价格较高，尚未用于网壳结构。
塑料网壳和玻璃钢网壳结构
❖目前较少采用。
网壳结构的分类
按曲面形式
❖单曲面和双曲面
单曲面网壳
❖筒网壳或称为柱面壳，
双曲面网壳
❖常用球网壳和扭网壳 ❖其他曲面的扁网壳及各种曲面经切割组合后的网
壳。
7.2 筒网壳结构
双斜杆型
三向网格型
7.2.2 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
7.2.2 双层筒网壳
按几何组成规律分类
❖四角锥体系双层筒网壳
➢由四角锥按一定规律连接而成。
折线形
正放四角锥 正放抽空四角锥 棋盘形四角锥
斜放四角锥
7 网壳结构
7.1 概述 7.2 筒网壳结构 7.3 球网壳结构 7.4 扭网壳结构 7.5 网壳结构的选型
7 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。
❖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。
❖4网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即 以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当， 可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。
❖5便于工厂制造和现场安装，在构造上和施工方法 上具有与平板网架结构一样的优越性。
❖双层网壳根据厚度的不同，有等厚度与变厚度之分
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。
钢筋混凝土网壳结构
❖单层常用，且常采用预制钢筋混凝土杆件装配整体式结构。 ❖自重大、节点构造复杂，一般用于跨度60m以下。
网壳结构的分类
钢网壳结构
❖在我国应用最多，可以是单层，也可以是双层； ❖钢材可采用钢管、工字钢、角钢、薄壁型钢等， ❖重量轻、强度高、构造简单、施工方便等优点。
铝合金网壳结构
❖重量轻、强度高、耐腐蚀、易加工、制造和安装方便，在 欧美大量应用于大跨度建筑，
❖2.由于它可以来用各种壳体结构的曲面形式，在 外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无 论是建筑平面或建筑形体，网壳结构都能给设计 人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构 动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结 构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协 调。
7.1 概述
网壳结构的优点
网壳结构的分类
按杆件的布置方式
❖单层网壳和双层网壳两种 ❖一般来说，中小跨度（一般为40m以下）时，可采用单层
网完，跨度大时，则采用双层网壳。
单层网壳
❖杆件少、重量轻、节点简单、施工方便，因而具有更好的 技术经济指标。但单层网壳曲面外刚度差，稳定性差。
双层网壳
❖可以承受一定的弯矩，具有较高的稳定性和承载力。当屋 顶上需要安装照明、音响、空调等各种设备及管道时，选 用双层网壳能有效地利用空间，方便天花板或吊顶构造， 经济合理。
故常采用钢筋混凝土结构； ❖施工安装方法均为预制杆
件高空拼装并现浇节点混 凝土。
7.2.1 单层筒网壳
弗普尔型、单斜杆型筒网壳
❖结构形式简单，用钢量少， ❖多用于小跨度或荷载较小的情况。
弗普尔型
单斜杆型
7.2.1 单层筒网壳
双斜杆型筒网壳、三向网格型筒网壳
❖刚度和稳定性相对较好，构件比较单一； ❖设计、施工都比较简单； ❖适用于跨度较大和不对称荷载较大的屋盖。
柱面网壳，单曲面结构
❖横截面形式圆弧形、椭圆弧形、双心圆弧形
覆盖的平面为矩形
❖横向短边为端边(l2) ，纵向长边为侧边(l1) ❖其整体传递外荷的方式与筒壳类似， ❖按网肋构成与传荷方式的不同，分为两类
➢拱式受压的筒网壳（类似短筒壳）； ➢梁（桁架）式受弯的筒网壳（类似长筒壳）。
拱式筒网壳
受力特征
f (1/ 4 ~1/8)l2
梁式筒网壳
7.2.1 单层筒网壳
形式与特点
❖以网格的形式及其排列方式分类
➢联方网格型筒网壳 ➢弗普尔型筒网壳 ➢单斜杆型筒网壳 ➢双斜杆型筒网壳 ➢三向网格型筒网壳
7.2.1 单层筒网壳
联方网格型筒网壳
❖受力明确
➢屋面荷载从两个斜向拱的方向传至基础；
❖室内呈菱形网格，美观大方 ❖稳定性较差； ❖每个节点连接的杆件数少，