我国空间网架结构的发展现状.pdf
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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。
18m×20m ,用伸缩缝分成五个单元。
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
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
m2、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。
网架形式除“网架结构设计与施工规程”中规定的十二种形式(两向正交正放、两向正
交斜放、两向斜交斜放、三向、正放四角锥、正放抽空四角锥、斜放四角锥、棋盘形四角锥、星
Байду номын сангаас形四角锥、三角锥、抽空三角锥、蜂窝形三角锥)外又研究成功一种折板形网架,已列入新修
订的网架规程中。它最适用于狭长形平面,是将正放四角锥网架的纵向上下弦全部去掉形成
(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。
表2网架专业厂
生 产 厂 家
建 厂
工程数
总面积
总重量
日 期
(m2)
( t)
1
汾阳建筑金属结构总公司
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
(J GJ 7-80)》外;现正在使用的有《网架结构设计与施工规程(J GJ 7-91)》、《网架结构工程
质量检验评定标准(J GJ 8- 91)》、《钢网架检验及验收标准(J GJ 75. 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
to the p ro sp ect of
the cu rved
fram ew o rk ( reticu la ted shell) is m ade.
2
Key words: fram ew o rk st ructu re, fla t sp ace fram ew o rk ,
ret icu la ted shell
1979年
598
735100
24100
2
徐州飞虹网架公司
1980年
686
775042
22845
3
天津网架结构工程分司
1984年
414
348163
7892
4
杭州东南网架厂
1985年
300
250000
7500
5
苏州建筑构配件工程公司网架厂
1984年
185
280000
9700
6
常州建筑构件厂网架分厂
1986年
( 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
构形式、网架连接、计算分析、施工检验以及质量等分别详述其发展情况,最后列举一些典型有代
表性的实例,并浅谈曲面型网架(网壳)的展望。
关键词:网架结构,平板网架,网壳
THE PRESENT CO ND IT IO N O F THE D EVELO PM ENT O F
SPACE FRAM EWO RK STRUCTURE IN CH INA
L iu X ilangPan Yandong
(T ian jin U n iversity300072)
AbstractIn th is p ap er, the rea son s fo r rap id developm en t of sp ace fram ew o rk structu re (fla t
1997年12月
天津城市建设学院学报
第3卷第4期
D ec. 1997
JOU RNAL O F T IAN J IN IN ST ITU T E O F U RBAN CON STRU CT ION V o l. 3N o. 4
我国空间网架结构的发展现状
刘锡良X潘延东
(天津大学300072)
摘要论述网架结构(平板网架及网壳)在我国迅速发展的原因,并对其进行分析,然后按结
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(表
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。
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
125
127500
4047
7
呼和浩特网架结构厂
1979年
152
215000
5435
8
兰天网架厂
1986年
93
75000
2450
9
徐州空间结构制造厂(通域集团)
1986年
471
355300
9593
10
徐州市工业设备安装公司金属结构厂
1979年
236
188000
4700
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
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
—4—天 津 城 市 建 设 学 院 学 报1997年12月
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。
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
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
第3卷第4期 刘锡良:我国空间网架结构的发展现状—3—
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
螺栓球
地坛
网 壳
焊接球
奥体体育馆、奥体游泳馆、石景山、体院
螺栓球
悬 索
朝阳
平面棱形桁架
速滑馆
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
展到塔桅结构(如大连电视塔塔身、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。
1网架形式
sp ace fram ew o rk and reticu la ted shell) in ou r coun try a re discu ssed and ana lyzed. T he developm en t situa tion of sp ace fram ew o rk structu re is exp la ined in deta il acco rding to its structu ra l style, con
nection typ e, ca lcu la ting ana lysis, con struction exam ina tion and
qua lity resp ectively. F ina lly,
som e typ ica l exam p les a re listed and an elem en ta ry in troduction
1)。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
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。天津静海棉纺厂近2万m2焊接球节点的网架,柱网为20m×22m和
X收稿日期: 19977年3月
31928年生,男,教授,博士导师.
—2—天 津 城 市 建 设 学 院 学 报1997年12月
(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。
表1第十一届亚运会体育馆采用空间结构
网 架
焊接球
大学生、海淀、月坛、网球、光彩、丰台
折板形网架。为了稳定起风留下2～3道纵向上下弦。这种网架建成的实例已有十余个工程,
最早是1986年天津市汽车散热器厂食堂18m×42m ,较大的有: 1988年石家庄体委游泳馆
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。
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
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。
18m×20m ,用伸缩缝分成五个单元。
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
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
m2、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。
网架形式除“网架结构设计与施工规程”中规定的十二种形式(两向正交正放、两向正
交斜放、两向斜交斜放、三向、正放四角锥、正放抽空四角锥、斜放四角锥、棋盘形四角锥、星
Байду номын сангаас形四角锥、三角锥、抽空三角锥、蜂窝形三角锥)外又研究成功一种折板形网架,已列入新修
订的网架规程中。它最适用于狭长形平面,是将正放四角锥网架的纵向上下弦全部去掉形成
(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。
表2网架专业厂
生 产 厂 家
建 厂
工程数
总面积
总重量
日 期
(m2)
( t)
1
汾阳建筑金属结构总公司
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
(J GJ 7-80)》外;现正在使用的有《网架结构设计与施工规程(J GJ 7-91)》、《网架结构工程
质量检验评定标准(J GJ 8- 91)》、《钢网架检验及验收标准(J GJ 75. 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
to the p ro sp ect of
the cu rved
fram ew o rk ( reticu la ted shell) is m ade.
2
Key words: fram ew o rk st ructu re, fla t sp ace fram ew o rk ,
ret icu la ted shell
1979年
598
735100
24100
2
徐州飞虹网架公司
1980年
686
775042
22845
3
天津网架结构工程分司
1984年
414
348163
7892
4
杭州东南网架厂
1985年
300
250000
7500
5
苏州建筑构配件工程公司网架厂
1984年
185
280000
9700
6
常州建筑构件厂网架分厂
1986年
( 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
构形式、网架连接、计算分析、施工检验以及质量等分别详述其发展情况,最后列举一些典型有代
表性的实例,并浅谈曲面型网架(网壳)的展望。
关键词:网架结构,平板网架,网壳
THE PRESENT CO ND IT IO N O F THE D EVELO PM ENT O F
SPACE FRAM EWO RK STRUCTURE IN CH INA
L iu X ilangPan Yandong
(T ian jin U n iversity300072)
AbstractIn th is p ap er, the rea son s fo r rap id developm en t of sp ace fram ew o rk structu re (fla t
1997年12月
天津城市建设学院学报
第3卷第4期
D ec. 1997
JOU RNAL O F T IAN J IN IN ST ITU T E O F U RBAN CON STRU CT ION V o l. 3N o. 4
我国空间网架结构的发展现状
刘锡良X潘延东
(天津大学300072)
摘要论述网架结构(平板网架及网壳)在我国迅速发展的原因,并对其进行分析,然后按结
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(表
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。
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
125
127500
4047
7
呼和浩特网架结构厂
1979年
152
215000
5435
8
兰天网架厂
1986年
93
75000
2450
9
徐州空间结构制造厂(通域集团)
1986年
471
355300
9593
10
徐州市工业设备安装公司金属结构厂
1979年
236
188000
4700
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
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
—4—天 津 城 市 建 设 学 院 学 报1997年12月
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。
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
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
第3卷第4期 刘锡良:我国空间网架结构的发展现状—3—
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
螺栓球
地坛
网 壳
焊接球
奥体体育馆、奥体游泳馆、石景山、体院
螺栓球
悬 索
朝阳
平面棱形桁架
速滑馆
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
展到塔桅结构(如大连电视塔塔身、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。
1网架形式
sp ace fram ew o rk and reticu la ted shell) in ou r coun try a re discu ssed and ana lyzed. T he developm en t situa tion of sp ace fram ew o rk structu re is exp la ined in deta il acco rding to its structu ra l style, con
nection typ e, ca lcu la ting ana lysis, con struction exam ina tion and
qua lity resp ectively. F ina lly,
som e typ ica l exam p les a re listed and an elem en ta ry in troduction
1)。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
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。天津静海棉纺厂近2万m2焊接球节点的网架,柱网为20m×22m和
X收稿日期: 19977年3月
31928年生,男,教授,博士导师.
—2—天 津 城 市 建 设 学 院 学 报1997年12月
(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。
表1第十一届亚运会体育馆采用空间结构
网 架
焊接球
大学生、海淀、月坛、网球、光彩、丰台
折板形网架。为了稳定起风留下2～3道纵向上下弦。这种网架建成的实例已有十余个工程,
最早是1986年天津市汽车散热器厂食堂18m×42m ,较大的有: 1988年石家庄体委游泳馆
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。
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