空间网格结构(网架与网壳结构)的三大优势分析
网架、网壳结构
斜放四角锥
星形四角锥
10.3.3 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
10.3.3 双层筒网壳
• 按弦杆布置方向分类
梁式筒网壳
10.3.2 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，
L1/L2≤1.5 矩
星形四角锥网架
＞60m
两向正交正放网架、两向正交斜放网架、正放 四角锥网架、斜放四角锥网架
形 1.5＜L1/L2≤2
两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽 空四角锥网架、斜放四角锥网架
L1/L2＞2
两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽 空四角锥网架、单向折线形网架
圆形、多边形
• 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。
• 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。
壳，跨度大时，则采用双层网壳。
• 单层网壳
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
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。
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。
网格结构在建筑中的应用及优势
网格结构在建筑中的应用及优势随着时代的发展，人们对于建筑美学的追求也愈发深入，如今在建筑设计中为了寻求独特的创新，网格结构的概念已经逐渐浮现出来，成为了新一代建筑设计的趋势。
那么，在建筑中网格结构到底有哪些应用和优势呢？本文将为大家梳理分析。
1. 网格结构的应用网格结构是通过钢管或其他材料向网格方案组合成三维结构，可以用于桥梁、塔楼、体育馆以及支持大型玻璃幕墙等建筑物的主体结构。
它的主要应用在以下场景中：1.1 桥梁结构建筑和桥梁都需要坚固的结构，特别是桥梁，因为它们需要承受更多的重量。
网格结构可以有效增强桥梁的强度和稳定性，同时减轻桥梁的自重，使整座桥梁更加美观，因此，网格结构在桥梁上的应用非常广泛。
例如，著名的伦敦塔桥就是使用网格结构设计的。
1.2 塔楼塔楼是一种非常耸立的建筑物，以其高度和美观度、耐用性和先进技术而闻名于世界。
为了使塔楼的重心更加稳固，网格结构是塔楼设计中的常用结构之一，例如，华尔街金融中心、东京的银座大厦和布拉格的吉克洛夫电视塔都使用了网格结构。
1.3 体育馆体育馆是一个大型的、多功能的公共建筑，极具挑战性。
为了能够承受大量的人流和高度的照明要求，体育馆采用的结构必须坚固耐用。
网格结构设计使得体育馆的支撑结构力度更为均匀，同时对于制定更有创意的设计也具备了良好的条件。
1.4 玻璃幕墙在现代建筑设计中，玻璃幕墙已经成为了主流，同时，人们越来越追求透明度和大面积的采光，这给建筑设计带来了巨大的困难。
为了解决这些问题，网格结构的应用成为了摆在建筑师面前的选择之一。
网格结构使得大型玻璃幕墙的承载能力得到了极大的提高，同时更容易实现透明度高的设计要求。
2. 网格结构的优势2.1 增强建筑稳定性在建筑设计中，要保证建筑稳定性非常重要。
使用网格结构设计可以在提高建筑强度的同时降低建筑的总重量，从而更加稳定。
2.2 提高建筑美学网格结构的特点是材料少，造型华丽且优美，更重要的是能够设计出更多的表现形式，这可以为设计师提供更大的想象空间，从而让建筑变得更加独特和美观。
网架结构概述—01
1.3.7 网架自重估算（kN/m2）
L2 g gw 200
g (0.06 ~ 0.08) L2
1.3.8 网架挠度限值 1/250L2（楼层1/300L2），与平面桁架相比可放宽
1.3.9 杆件设计 强度和稳定控制。采用普通型钢或薄壁型钢，高频焊管 或无缝管（有最小尺寸要求）
网架杆件计算长度 l 0 杆件类型 螺栓球节点 弦杆及支座腹杆 腹杆 l l 节点形式 焊接球节点 0.9 l 0.9 l 板节点 l 0.8 l
总思路：铰接杆单元；节点位移为未知数；建立杆端力 和杆端位移的关系（形成单元刚度阵）；由节点平衡 条件建立总刚方程；根据边界条件修正总刚；求得节 点位移，求得杆件内力。
2.3.1 网架结构的单元分析
2.3.2 边界条件处理
刚性支承 修正总刚的方法：划行划列； 主元素置大数法 弹性支承 整体分析；独立柱时， 等效弹簧 斜边界 K按斜边界的局部坐标系转 化为KS，后续处理相同
1.3.11 螺栓球节点（西德专利产品） 受拉传力路线：杆件、锥头、螺栓、钢球 受压传力路线：杆件、锥头、套筒、钢球
1.4 各类派生的新型网架结构
1.4.1 组合网架结构 钢筋混凝土面板代替上弦杆 1.4.2 杂交网架结构 预应力网架（网架下弦平面内设置预应力索） 斜拉网架结构（斜拉桥技术，拉索全方位布置） 悬挂网架结构（悬索桥、带吊杆的拱桥技术）
第1章 网架结构概述
1.1 综述
1.1.1 网格结构与网架网壳结构定义
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。
1.1.2 网架结构优越性
（1）空间工作，传力途径简捷 （2）经济指标好（跨度越大越明显） （3）抗震性能好 （4）施工安装简便 （5）杆件节点便于定型化、商品化 （6）平面布置灵活，屋盖平整，利于吊顶、安装管道设备等 近三四十年的得到快速发展： （1）社会发展的需求（各体育场馆等） （2）计算机技术的发展 （3）标准化生产
建筑结构选型专题三网格课件
（2）网架结构的选型
网架平面为正方形, 平面尺寸78m ×78m，斜置 四角锥网架。
网格尺寸4. 243m ×4. 243m , 网格对角线长(即 柱距) 6m , 从而使网格布置非常简单。网架高 4.2米。
网架支座节点采用板式橡胶支座 采用这种结构形式, 一方面是为了满足建筑师希
望采用斜放网格(特别是下弦网格) 的要求; 另 一方面, 更易于根据下部支承结构的平面形状 进行网格布置, 除了周边的少量杆件, 上弦、下 弦、腹杆均分别具有相同的几何长度
(3)经济指标
网架本身是28kg/m 2, 加上屋面的其 它钢构件共约33.3kg/m 2, 甲方工程 结算结果:总用钢量1215t, 总造价 1056万元, 为进行比较曾做过的屋架 方案为62kg/m 2, 总用钢量为2271t, 总造价应为1719万元, 相比较, 网架 约节省38%。
(4)该工程总结
中层网架是桥梁结构的主要立面, 决定桥梁造 型美观与否。是由突出平面的四角锥体组成抽 掉了锥体顶点连杆。
上层网架支撑屋面板, 屋面板则起到遮阳避雨 的作用。
（3）设计中需要解决的问题
网架建模：本工程为几何可变结构, 需要采用 其它可靠的结构措施使其成为稳定结构。
解决稳定采取的措施：每个网架节间设置了一 条横梁, 横梁和立杆焊接在一起形成刚性节点 使得横梁和中层网架形成U 字形刚架。U 字形 刚架上面铰接支撑着顶层网架, 下面通过三个 托盘支撑在底层网架上, 支座支撑底层网架的 上弦。
支承条件对网架选型有直接的影响,要根据 支承情况选择合理的网架形式。对于三边或两 边等支承网架,开口边做适当处理;点支承网架 要适当考虑悬挑边。网架选型时,要根据跨度、 屋面荷载情况、网架是否吊有其它重物选择合 理的网格及网架高度。
10第十章网架结构分析
二、平面网架(或称“平板网架” )
平面网架是无推力的空间结构，不存在需要 材料去对付推力的问题。所以是既合理又合算的 网架型式（优点类似平行桁架）。目前，国内外 广泛采用的网架结构也是这种型式。
第三节 平行网架的结构形式
平板网架通常由平行弦桁架交叉组成 ，根据桁架交叉方式的不同有下述几种 型式。
一、两向正交正放网架
间刚度比两向网架
为好，而且杆件内
力比较均匀。但节
点汇交处杆件较多
，节点构造比较复
杂。
这种网架适用于大跨 度建筑，持别是当 建筑平面为三角形 、六边形和圆形时 最为合适 。
四、锥体网架
前面三种网架都是 由平行弦桁架相互交叉 组成，故属于交叉桁架 体系网架。锥体网架是 由三角锥、四角锥或六 角锥的锥体单元组成的 空间网架结构，故属于 角锥体系网架。锥体网 架因不是桁架交叉组成 ，故网架的上、下层网 格之间设有竖向腹杆。 上、下层网格之间的腹 杆，也就是锥体的棱角 斜杆。
上海师范大学球类房屋顶结构就是这种网架 (31．5m×40．5m)。
正放四角锥体网架杆件内力比较均匀。当为点支 撑时，除支座附近的杆件内力较大外，其他杆件的内 力也比较均匀。屋面板规格比较统一，上、下弦杆件 等长，无竖杆，构造比较简单。
四角锥体网架适用于平面接近正方形的中、小跨 度周边支承的建筑。也适用于大柱网的点支承，有悬 挂吊车的工业厂房和面荷载较大的建筑。
薄壳差不多，故这种
网架也称“网壳”。
曲面网架的缺点（对应薄壳结构的缺点）
曲面网架屋盖，由于多余的上凸而增加了建筑容 积，从而增加了建造费用，以及增加了采暖、通风、 照明等项目的常年费用。
就曲面网架本身的构造来说，施工也比较困难。 尤其是，对于经常遇到的矩形建筑平面来说，曲面网 架还要设置承受巨大推力的特殊设施，从而消耗大量 材料，降低了结构本来获得的经济效果，故是得不偿 失的方法。因此，国内外实际很少采用曲面网架这类 型式。
建筑专业网架课程知识重点
1、空间结构是指结构的形态是三维状态，在荷载作用下具有三维受力性质并呈空间工作的结构，是解决大跨度建筑结构最有竞争性的结构类型。
2、网架结构的优点：（1）应用范围广（2）建筑高度小（3）整体刚度大，稳定性好，安全储备高（4）网格尺寸（节点距离）小（5）便于制造定型化（6）网架节点多、布置均匀（7）对于大跨度大柱距的工业厂房，在屋盖纵横两个方向便于设置悬挂吊车（8）若采用螺栓连接，网架就可拆可装，也可任意加长或缩短，使用灵活性高（9）计算方便（10）建筑造型美观、轻巧、大方，便于建筑处理。
缺点：节点用钢量较大，加工制作费用仍较平面绗架高。
3、网架从网格来分：交叉绗架体系（两向正交正放网格、两向正交斜放网架、两向斜交斜放网架、三向网架）、四角锥体系（正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、单向折线形网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星形四角锥网架）、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）。
4、网架结构的网格尺寸取决于屋面材料的选用，若屋面采用无檩条体系，即钢丝网水泥板或带肋钢筋混凝土屋面板，网格尺寸不宜超过4m；若采用有懔体系，受檩条经济跨度的影响，网格尺寸不宜超过6m。
通常情况下杆件的长度一般在3m左右。
网架厚度与结构跨度及屋面荷载大小直接相关，一般取短向跨度的1/18-1/10.5、网架的支承形式有：周边支承或周边点支承、三边支承或对边支承、点支承、周边支承或点支承的组合。
6、网架的屋面排水有：整个网架起拱、网架变厚度、小立柱找坡。
7、网架结构的容许挠度不应超过下列数值：【f】=L2/250（用作屋盖）或【f】=L2/300（用作楼层）L2——网架的短向跨度。
8、网架结构所受的荷载主要的永久荷载、可变荷载及作用。
永久荷载有：网架自重、屋面或楼面自重、吊顶材料自重、设备管道和检修通道自重；可变荷载：屋面或楼面活荷载（网架屋面均布荷载的大小应视不上人或上人分别确定，一般不上人屋面的荷载标准值为0.5KN/m2，而上人屋面的均布荷载标准值取2.0KN/m2，楼面活荷载应根据工程性质查现行荷载规范确定，一般均为2.0Kn/m2以上）、雪荷载、风荷载、积灰荷载、吊车荷载；作用有：温度和地震作用。
空间网格结构在建筑领域中的应用
空间网格结构在建筑领域中的应用空间网格结构是建筑设计中常用的一种结构形式，它被广泛应用于各种建筑类型，包括体育馆、会展中心、轻型钢结构建筑等。
它的特点是强度高、刚度大、重量轻、形式多样，可以满足不同建筑空间的需要。
一、空间网格结构的优势1. 空间网格结构具有较高的稳定性。
其由三角形、四边形等基本构件组成，这种形式有利于各构件之间的协作，能够承受外界力的作用，不易失稳。
2. 空间网格结构的刚度大。
其有利于建筑物的整体稳定性和抗震性能，能够满足建筑物在不同荷载下的应变需求。
3. 空间网格结构的重量轻。
由于采用了轻型构件，装配式建造技术等，使其具有良好的抗风性能和抗震性能，还能减少建筑材料的使用量，降低施工成本。
4. 空间网格结构的形式多样，可以满足不同建筑空间的需要。
其形式可以具有曲线性、自由曲面等特点，能够创造出不同的建筑艺术效果。
二、空间网格结构在建筑领域中的应用1. 会展中心会展中心中，空间网格结构被广泛应用于展馆大屋顶的设计中。
其优势在于可以减小压力，增加整体稳定性，并且能够支撑大面积的玻璃幕墙，从而营造出开放式的展览环境。
2. 体育馆体育馆是空间网格结构另一个广泛应用的领域。
其采用空间网格结构可以满足不同的需求，可以设计出圆形、椭圆形、双曲形等不同形状的屋顶，实现大跨度的空间支撑，且能够满足大型体育比赛等多种功能需求。
3. 轻型钢结构建筑在轻型钢结构建筑领域，空间网格结构被广泛应用于屋面结构中。
其采用轻型钢材，能够实现材料的高效利用，减小施工过程中的占地面积和环境污染，同时也能够实现房屋形式的多样化。
三、空间网格结构的未来发展随着建筑科技的不断发展，空间网格结构的应用领域将会越来越广泛，同时应用技术也将更加先进。
例如，结构分析技术可以通过数值模拟的方法，更加精确地预测建筑结构的力学性能；而装配式建造技术则可以将建筑加速，降低施工成本，提高建筑质量等。
总之，空间网格结构在建筑领域中的应用前景十分广阔，尤其在建筑的轻型化、智能化、绿色化等方面有着非常广泛的应用前景。
网架结构的优点范文
网架结构的优点范文网架结构是一种常见的软件架构，它将一个复杂的应用程序分解为一系列的模块，这些模块通过定义良好的接口和协议进行通信。
下面是网架结构的一些优点：1.模块化：网架结构将整个应用程序分解为一系列的独立模块，每个模块都有明确定义的职责和功能。
这种模块化的设计使得应用程序更易于理解、维护和扩展。
2.可重用性：通过将应用程序分解为模块，可以更容易地将这些模块在不同的应用程序中重复使用。
这种可重用性可以提高开发效率，减少代码重复，同时也能够提高整个系统的一致性和稳定性。
3.易于测试：网架结构使得整个应用程序变得更易于测试。
每个模块都可以以独立的方式进行测试，而不需要依赖于其他模块。
这样可以更容易地发现和修复潜在的问题，同时也可以减少测试的复杂性和成本。
4.可扩展性：网架结构使得应用程序更易于扩展。
由于模块之间通过明确定义的接口进行通信，所以可以通过添加新的模块来扩展应用程序的功能，而不需要修改现有的代码。
这种可扩展性使得应用程序能够适应不断变化的需求和技术。
5.并行开发：网架结构使得多个开发人员可以同时进行工作，而不会相互干扰。
不同的模块可以由不同的开发者进行开发，然后在最后进行集成。
这种并行开发的方式可以提高开发效率，缩短项目的开发周期。
6.可靠性：网架结构使得应用程序更加可靠。
由于每个模块都有清晰的职责和功能，所以可以更容易地进行错误隔离和调试。
当一个模块发生故障时，可以更容易地找到并修复问题，而不会影响其他模块的正常运行。
7.可维护性：网架结构使得应用程序更易于维护。
每个模块都可以独立地进行修改和更新，而不会对其他模块产生影响。
这种可维护性使得应用程序能够更加容易地跟上技术的发展和变化，同时也能够更好地适应用户的需求。
总之，网架结构具有模块化、可重用性、易测试、可扩展性、并行开发、可靠性和可维护性等优点。
这些优点使得网架结构成为一种常用的软件架构，在许多复杂的应用程序中得到广泛应用。
网架结构的优点
网架结构的优点惠大策摘要：论述了网架结构的几种通用形状及网架结构的有点、设计及制作安装的方便性，并从某些角度结合实际工程实例对网架结构与其它结构作以比较。
关键词：网架外形；网架有点；设计、计算；制作、安装网架结构是杆件按照一定的规律布置，通过节点连接而成的网格状空间杆系结构。
网架外形可以呈平板状（图一），亦可呈曲面状（图二和图三）。
前者称为平板网架（简称网架）。
后者成为曲面网架（简称网壳）。
常用曲面网壳结构有两类：网状筒壳（图二）和网状穹顶（图三）。
网状筒壳中倾斜于房屋纵轴的杆件组成斜拱，而和纵轴平行的构件则是直的。
其受力兼有杆系和筒体受力的特点，是一种受力合理、体型完美、经济效果好的结构形式。
结构可以是单层或双层（跨度较大时，为防止失稳宜采用双层）。
其缺点主要是支撑边界处有较大的推力，会给结构处理带来困难；网状穹顶是适合于平面为圆形或正多边形的一种空间结构形状。
穹顶结构的组成方案很多，如图1—3所示属于环式构造，辐射方向的构件起拱肋的作用，是主要支撑构件，另外还有环形构件和斜撑。
环形构件在屋盖结构满布荷载时会出现环拉力，可对拱肋起拉条作用，从而使拱肋的截面减小。
从受力角度看该结构比平板网架合理，但是它使建筑和采暖空间增大，屋面消耗材料也增多。
网状筒壳中倾斜于房屋纵轴的杆件组成斜拱，而和纵轴平行的构件则是直的。
其受力兼有杆系和筒体受力的特点，是一种受力合理、体型完美、经济效果好的结构形式。
结构可以是单层或双层（跨度较大时，防止失稳宜采用双层）。
其缺点主要是支撑边界处有较大的推力，会给结构处理带来困难；网状穹顶是适合于平面为圆形或正多边形的一种空间结构形状。
穹顶结构的组成方案很多，如图1—3所示属于环式构造，辐射方向的构件起拱肋的作用，是主要支撑构件，另外还有环形构件和斜撑。
环形构件在屋盖结构满布荷载时会出现环拉力，可对拱肋起拉条作用，从而使拱肋的截面减小。
从受力角度看该结构比平板网架合理，但是它使建筑和采暖空间增大，屋面消耗材料也增多。
第十一章 网架与网壳2
d)联方型球面网壳
e)三向网格型球面网壳
网架和网壳结构(12) 网架和网壳结构(12)
a)肋环型四角锥球面网壳
b)联方型四角锥球面网壳
c)联方型三角锥球面网壳
双层球面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系 只需将单层球面网壳中的杆件用平面网片代替(略) 2.角锥体系(常见四种) a):肋环型四角锥球面网壳， b):联方型四角锥球面网壳 c):联方型三角锥球面网壳， d):平板组成式球面网壳 d)平板组成式球面网壳
网架和网壳结构(9) 网架和网壳结构(9)
♣ 网壳类别(以曲面外形分类)
•柱面网壳
单层柱面网壳的网格形式 a)单斜杆柱面网壳：杆件数量少，节点构造简单；刚度差 b)人字形柱面网壳：亦称弗普尔形柱面网壳 c)双斜杆柱面网：壳杆件数量多；刚度好 d)联方网格柱面网壳：杆件组成菱形，夹角为30°∼ 50° e)三向网格柱面网壳：联方网格柱面加纵向杆件
网架和网壳结构(1) 网架和网壳结构(1)
♣ 特点
•多向传力，空间刚度大，抗震性能好 •适应性强 •经济指标好 ♣ 网架类别(以网架构成方式分类) •由平面桁架构成(四种)
网架表示法
两向正交正放
网架和网壳结构(2) 网架和网壳结构(2)
两向正交斜放
两向斜交斜放 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 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
•点支承的柱帽形式
网架和网壳结构(7) 网架和网壳结构(7)
♣ 网架选型
•周边支承的矩形平面形状 长短边之比≤1.5时： 斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架 对于中(30m∼ 60m)小(<30m)跨度，亦可选星形四角锥网架，蜂窝形三角锥网架 长短边之比>1.5时： 宜选正放类网架----两向正交正放网架，正放四角锥网架，正放抽空四角锥网架 •点支承的矩形平面形状 两向正交正放网架，正放四角锥网架，正放抽空四角锥网架 •圆形，多边形平面形状 宜选三向网架，三角锥网架，抽空三角锥网架 •两边或三边支承的矩形平面形状 自由边作处理后可按周边支承情形考虑。自由边的两种处理方法： (a)整个网架高度加大，自由边杆件截面增大 (b)自由边局部增加网架层数(形成反梁) 反梁
详解空间网架结构所适宜的范围
空间网架结构所适宜的范围
网架结构是目前国内大型体育场馆、工业厂房、影剧院、侯车厅等建筑常用的屋盖形式。
这种新样式结构的方法是依赖钢体自身的受力，用螺栓球把一根根钢柱连接在一起相互交错支撑，网结成各种形态不一的屋盖空间。
从小至几米的会议室到大至跨度几百米的工业厂房，这些都是空间网架结构所适宜的范围。
网架结构具有以下优点：
1、空间工作，传力途径简捷，对大跨度，大柱网屋盖结构比较合适。
2、结构重量轻，经济指标好。
与同等跨度的平面钢屋架相比，当跨度＜30m时，可节省用钢量5~10%；当跨度＞30m时，可节省10~20%。
3、空间刚度大，结构自重小，抗震性能好。
4、施工安装简便。
网架杆件和节点类型少，尺寸不大。
运输、储存、装卸、拼装都比较方便。
5、网架的平面布置灵活，屋盖系统平整，有利于吊顶，管道和设备安装。
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。
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网格结构是在20世纪中叶以来特别是近30多年发展最快的空间结构形式，它是将多根杆件，按照某种有规律的几何图形，通过节点连接成的一种网格状的三维杆系结构。
空间网格结构的外形可以成平板状，也可以呈曲面状。
前者称为平板网架结构，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。
网格结构是网架与网壳的总称。
网架与网壳结构统称为空间网格结构。
网格结构在国内外应用广泛且发展速度很快，这主要是由于其具有以下优点：
（1)网格结构为三向受力的空间结构，受力合理，可以跨越较大的跨度，节约钢材。
网架结构比单向受力的平面结构（如平面桁架）自重轻、钢材用量少。
网壳结构中虽然曲面多样化，但从整体上来看主要承受压力，通过增大刚度，减小变形，精心设计可使网壳受力合理均匀，同样达到节省钢材的目的。
（2)工业化程度高，施工工期短，综合经济指标较好。
网格结构的组成特点是用小构件组成跨度很大的空间结构，其构件和节点比较单一而且定型化，网格可以做成标准尺寸的预制单元、预制节点和零件，加工制作机械化程度高，可全部工厂化生产，成品质量高、工期短；预制单元和节点零件尺寸小、重量轻，便于存放、装卸、运输、拼装；节点连接简便可靠，现场施工安装操作简单快捷、灵活，且质量可靠，尤其网架结构，现场仅需简单的拼装，技术简单，工作量小，安装不需要大型起重设备。
（3)网格结构应用范围广泛，适用于各种跨度的工业建筑、体育建筑、公共建筑，满
足建筑功能或工艺灵活和复杂的各种要求，且网格结构可拆可装、便于建筑物的扩建、改建或移动搬迁。
而且，网架结构中，可利用其上下弦之间的空间布置各种设备及管道等，能有效地利用空间，经济合理且使用方便。