网架结构设计说明
网架结构设计说明
一、设计概况：
1、工程名称：长丰南、淮南西十车道收费雨蓬网架工程
2、工程地点:安徽省准南市
3、网架结构:采用正放四角锥螺栓球节点
4、网架平面尺寸:见图;支承形式:见图。
5、建筑物使用基准期: 50 年
6、结构安全等级: 二级.
7、网架结构荷载：
上弦静载0.35KN/㎡
下弦静载0.00KN/㎡
上弦活载0.5KN/㎡
基本风压：0.75KN/㎡
风振系数取1.35，体型系数根据建筑结构荷载规范
GB50009-2012表8.3.1第22项取值。
地面粗糙度为B类。
抗震措施设防烈度为6度，建筑场地类别为Ⅱ
设计基本地震加速度为0.05g，设计分组一组
建筑抗震设防类别为丙类。
温差：±25℃
设计容许挠度值：mm
附注：以上荷载不含网架自重。
二、设计依据：
1、依据甲方图纸。
2、依据现行国家规范规定：
a、《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010
b、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
c、《钢结构设计规范》GB50017-2003
d、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
e、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
f、《钢网架螺栓球节点》JG/T 10-2009
g、《优质碳素结构钢》GB/T699-1999
h、《碳素结构钢》GB/T700-2006
i、《碳钢焊条》GB/T5117-95
j、《低合金钢焊条》GB5118-85
三、网架结构的计算和设计：
1、网架的计算采用同济大学编制的3D3S(V11.00)版网架网壳结构设计软件进行满应力优化设计，并符合《空间网格结构技术规程》
2、材料设计强度193N/m㎡，受压杆件长细比不大于180;在受拉杆件中，支座附近的长细比不大于250，直接承受动力荷载的长细比不大于250,一般杆件长细比300
3、网架结构的自重由计算机程序自动生成
4、荷载必须作用在球节点上，杆件不承受荷载。
5、网架平面布置图中标有"口"为支座位置，分Rx Ry Rz分别为横
向、纵向、竖向支座反力，单位为：KN
6、图中几何尺寸为mm
四、材料
1、螺栓球采用45号钢，材质符合<优质碳素结构图>(GB/T699-1999)的规定。
2、高强螺栓和开槽圆柱端紧固螺钉采用40Cr钢，材质符<合金结构钢技术条件>GB3077-88）的规定，螺栓应符合<钢网架螺栓球节点用高强度螺栓>（GB/T16939-1997）规定的性能等级10.9S的要求。
3、封板、锥头选用Q23钢，套筒选用Q235钢或45号钢，以上零部件均应采用网架生产厂家的定型产品，并符合<碳素结构钢>GB700-88或<低合金结构钢>GB1591-88的规定。
4、钢管采用高频焊钢管或无缝钢管，钢材选用Q235-B,材质符合<普通碳素结构钢技术条件>GB700-88的规定。
5、焊条采用<碳钢焊条>GB5117-85的规定E43XX型号。
6、钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%;钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性；
7、建筑钢结构用钢材及焊接填充材料的选用应符合设计图的要求，并应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。
当采用其它钢材和焊接材料替代设计选用材料时，必须经原设计单位同意。
8、承重结构采用的钢材，应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、
磷含量的合格保证；对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证；焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证；
五、制作
1、钢球、封板、锥头、套筒、高强螺栓的制作均应符合<网架结构工程质量检验评定标准>JGJ78-91）的规定。
2、钢管杆件成品长度允许偏差为±1mm。
3、钢管与封板、锥头间对接焊缝应符合<钢结构工程及验收规范>（GB50205-2001）规定的二级质量检验标准的要求，以保证封板、锥头与钢管的等强焊接，其余焊缝按三级质量检验标准的要求，所有焊缝均应进行外观检查，并作记录。
4、高强螺栓必须进行表面硬度试验，10.9S高强螺栓其硬度为HRC-32-37严禁有裂纹或损伤。
5、螺栓球采用锻制的钢球，螺栓球严禁有过烧、裂纹、夹皮或其他杂质。
6、螺栓球螺纹尺寸必须符合国家标准<普通螺纹基本尺寸>（GB00196-2003）粗牙螺纹的规定，螺纹公差必须符合国家标准<普通螺纹与配合>（GB197-81）中6H级精度的规定，球中心至螺孔端面距离偏差为±0.2mm螺栓球螺栓孔角度允许偏差为±30
7、高强螺栓拧进螺栓球的长度不得小于螺栓直径的1.1倍，螺栓拧紧后应按钢结构防腐蚀要求进行处理，另外将所有接缝处补刷防腐漆两道。
8、封板、锥头、套筒外观不得有裂纹、过烧及氧化皮。
六、安装
1、网架安装应严格遵守<网架结构工程质量检验评定标准>JGJ78-91的规定，并并编制施工组织设计，在施工中认真执行。
2、网架杆件在运输、拼装过程中发生的变形，在网架安装前应修正。
3、网架在正式施工前，应进行试拼及试安装，当确有把握方可进行正式施工。
4、网架安装采用高空散装，并按照《网架结构工程质量检验评定标准》安装验收。
七、网架施工验收应严格遵守《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010中第6.11.1条，第6.11.2条，第6.11.3条，第6.11.4条的规定。
八、网架防腐
网架构件均需在涂漆前彻底除锈，涂防锈底漆面漆各两道。
九、改造内容
1、网架与原图保持一致;
2、拆除原彩板，檩条，天沟，落水管；
3、网架重新除锈刷漆；
4、檩条改为镀锌C180*70*20*2.0
5、屋面板改为：0.576厚V125-750型蓝色彩钢单板+保温棉+铝铂纸+钢丝网
6、天沟改为2.0厚不锈钢天沟
7、落水管改为Φ160PVC管（每换一处落水管必须更换3块铝塑板
板，并与原板型一致）
8、更换10%吊顶铝塑扣板（考虑拆除损坏及平时损坏修复）。
空间网架结构设计全解
拱式结构(5)
拱脚构造处理 构造不便 空间利用
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)
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
自由边
网架和网壳结构(8)
网架屋面排水
网架起拱 适于双坡排水；抗震性好；起拱高度过大，内力分析应计及 网架变高度 可降低弦杆内力，使其趋于均匀；抗震性好；杆件种类增多 上弦节点设置小立柱(常用) 可构造双坡，四坡或其它复杂的多坡排水屋面；跨度大时要作稳定和抗震计算
网架几何尺寸
网架形式 两向正交正放，正放四角锥 正放抽空四角锥 两向正交斜放，棋盘形四角锥 斜放四角锥，星形四角锥 钢筋混凝土屋面体系 网格数 跨高比 钢檩条屋面体系 网格数 跨高比
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)
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
812m
4050m 简单式
5070m 复杂式
梁式结构(2)
结构型式
跨度较小时，可采用实腹式梁 (常用工字形截面) 跨度在5070m及更大时，采用桁架形式(吊顶与下弦设间隙)
[深圳]中学体育馆网架结构施工图（含设计说明）
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《网架结构设计》课件
实验验证
对网架结构进行模型试验 或实际工程试验，验证设 计的可行性和安全性。
网架结构的形式选择
平板网架
由多个平板通过节点连接而成， 适用于大跨度、大空间的屋盖结
构。
曲面网架
通过节点连接形成曲面形状，适 用于具有曲线形状的屋盖结构。
立体网架
由多个平面网架组合而成，形成 三维空间结构，适用于高层或大
跨度建筑。
船舶工程
在船舶工程中，网架结构可应用 于船体内部支撑和甲板铺面。
核电站
在核电站中，网架结构可应用于 安全壳和相关辅助设施的结构支
撑。
网架结构的发展趋势与展望
智能化设计
01
随着计算机技术的发展，网架结构的优化设计 、稳定性分析等将更加智能化。
绿色环保
03
未来网架结构设计将更加注重绿色环保，采用 可再生材料和节能技术，降低能耗和碳排放。
整体稳定性
评估网架结构在外部荷载作用下的整体稳定性，防止结构发 生失稳。
局部稳定性
分析网架杆件在压力或弯曲作用下的稳定性，防止杆件屈曲 或失稳。
网架结构的优化设计
结构形式优化
根据工程需求和条件，选 择合适的网架结构形式， 如三角形、四边形、六面 体等。
尺寸优化
根据网架的内力分析和稳 定性要求，对网架杆件截 面尺寸进行优化，降低用 钢量。
新材料的应用
02
新型材料的不断涌现，如碳纤维、玻璃纤维等 ，将为网架结构的设计和应用提供更多可能性
。
定制化设计
04
随着个性化需求的增加，网架结构的定制化设 计将更加普遍，以满足不同领域和特定需求的
结构设计要求。
THANKS
施工精度控制
在施工过程中，对网架结构的拼装、 吊装等环节进行精度控制，确保安装 误差在允许范围内。
《网架结构简介》PPT课件
1.平面穿插桁架体系
平面穿插桁架体系由平面桁架相互穿插所组成，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。
➢ 两向正交正放网架由两组分别与边界平行的平 面桁架互成90°穿插组成。同一方向的各平面
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。
按照网格组成划分 平面穿插桁架体系
网架
空间 桁架 体系
四角锥体系 三角锥体系
两向正交正放网架 两向正交斜放网架 两向斜交斜放网架 三向网架
正方四角锥网架 斜放四角锥网架 星形四角锥网架 棋盘四角锥网架
抽空三角锥网架 蜂窝型三角锥网架 普通三角锥网架
支承方式
周 边 支 承
常用网架选型表
平面形状
跨度
网架形式
斜放四角锥网架、两向正交正放网架、两向正
≤60m
交斜放网架、正放四角锥网架、棋盘形四角锥网 架、正放抽空四角锥网架、蜂窝形三角锥网架、
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
适用于建筑平面为矩形的情况。
➢ 两向斜交斜放网架 由两个方向桁架相 交◎角穿插而成， 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。
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。
➢ 三向网架 三个方向的平面桁架相 互交角60 ； 常用于正三角形，正六 三角形平面； 在某些平面形状会出现 不规那么杆件。
二、网架的形式
➢按网双照架层构的网造形架组式是成很由划多上分。弦按、照下构弦造和组腹成杆成组分成，的有空双间构 层和造三(层图网3a架)，；是按最照常网用格的组网成架情形况式，。可分为由两向或 三向平面桁架组成的穿插桁架体系和由三角锥体、四 角椎体组成的空间桁架体系。
某干煤棚网架结构设计方案
某干煤棚网架结构设计方案(一)、技术部分说明1、我方投标文件满足招标货物性能及技术参数要求：本工程干煤棚采用三心圆柱面网架，上弦支承，基础为桩基础。
干煤棚长度为65.6m，跨度为100m。
干煤棚采用单层压型钢板维护，檩条采用镀锌檩条。
煤棚系统由主体结构、屋面结构，主体结构为钢网架。
干煤棚屋面轴线投影面积为100×65.6m,网架下弦净高约26m。
屋面结构上铺单层压型钢板，檩条采用C型冷弯薄壁型钢。
干煤棚已设置供检修维护人员到达干煤棚顶检修更换棚顶照明灯的有效设施。
（详见施工图）2、所有产品质量关键技术参数都达到要求：（详见施工图）A、设计参数：抗震设防烈度：6度（0.05g）。
设计使用年限:50年屋面恒荷载：0.3 kN/m2；(不含网壳自重)屋面活荷载：0.3 kN/m2；风荷载：基本风压：0.40kN/m2；地面粗糙度类别：B类；杆件最小截面：φ76×4杆件容许应力[σ]≤180N/mm2,容许长细比[λ]≤180。
体型系数、局部风压体型系数（验算维护构件及其连接）、风振系数等参数来源于本工程或类似工程的风洞试验结果。
B、荷载组合应严格满足《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001，2006版）的要求。
当风荷载与恒载及其他活荷载组合时，风荷载的荷载组合系数取1.0。
3、杆件的最小截面为φ了89X4，详见施工图材料表。
4、施工图中杆件的防腐已达到要求为：底层：无机富锌或环氧磷酸锌防锈底漆，工厂涂装，干膜厚不少于70um；中层：环氧云铁或环氧磷酸锌防锈漆，工厂涂装，干膜厚不少于60um；面层：聚氨脂或氟碳防腐涂料面漆，现场涂装，干膜厚不少于70um。
5、施工图中关于钢网架的防火已达到要求为：钢网架距地面15m高度范围内须刷防火涂料，防火涂料采用薄涂型防火涂料，厚度2～7mm，耐火极限1小时。
6、施工图设计说明中关于压型钢板已达到要求为：压型钢板原板材采用0.53mm厚彩色单层镀锌钢板。
网架结构设计与施工规程
网架结构设计与施工规程一、引言。
网架结构是一种常见的建筑结构形式，它具有轻巧、美观、经济的特点，被广泛应用于各种建筑中，如体育馆、展览馆、停车场等。
网架结构的设计与施工规程对于确保建筑的安全性、稳定性和美观性具有重要意义。
本文将从网架结构设计与施工规程的角度，对其进行详细介绍。
二、网架结构设计。
1. 结构形式选择。
网架结构的结构形式多种多样，如球面网架、双曲面网架、单曲面网架等。
在设计网架结构时，需要根据建筑的功能、使用要求和环境条件等因素，选择合适的结构形式。
同时，还需要考虑结构的稳定性、承载能力和施工难度等因素，以确保结构的安全性和经济性。
2. 材料选择。
网架结构的材料选择对于结构的性能和成本具有重要影响。
一般来说，网架结构的材料主要包括钢材、铝合金、玻璃钢等。
在选择材料时，需要考虑材料的强度、耐腐蚀性、成本和施工性能等因素，以确保结构的稳定性和经济性。
3. 结构分析与设计。
在进行网架结构设计时，需要进行结构分析，包括静力分析、动力分析和有限元分析等，以确定结构的受力情况和变形情况。
然后根据结构的受力情况和变形情况，进行结构设计，包括结构尺寸、连接方式和支撑方式等，以确保结构的安全性和稳定性。
4. 美学设计。
网架结构作为建筑的一部分，其美学设计也是非常重要的。
在进行网架结构设计时，需要考虑结构的形态、比例和色彩等因素，以确保结构与建筑的整体风格和环境相协调。
三、网架结构施工规程。
1. 施工前准备。
在进行网架结构的施工前，需要进行施工前准备工作，包括施工方案的制定、施工图纸的编制、施工材料的准备和施工设备的调试等。
同时，还需要进行现场勘察和安全评估，以确保施工的安全性和顺利性。
2. 施工工艺。
网架结构的施工工艺主要包括材料的加工、构件的制作、连接件的安装和结构的组装等。
在进行施工工艺时，需要严格按照设计要求和施工规范进行，以确保结构的质量和稳定性。
3. 安全措施。
在进行网架结构的施工时，需要严格遵守安全规程，采取必要的安全措施，包括施工现场的封闭、施工人员的安全防护和施工设备的检查等，以确保施工的安全性和顺利性。
网架结构的设计与分析
网架结构的设计与分析摘要：网架结构在我国广泛用作厂房、体育馆、展厅、俱乐部等的屋盖结构。
本文详细阐述了网架结构的特点和设计过程，最后呈现了一组钢网架结构、火力发电厂的设计案例。
关键词：网架结构；结构设计；钢结构1.网架结构特点分析网架结构的结构特点决定了网架作为一种空间杆系结构系统，具有三向受力强度，可以承受不同方向的荷载。
网架结构的特点具体包括以下几个方面：1.网架结构刚度大，材料强度高，抗震性强。
（2）网架结构重量轻，节约钢材。
（3）网架结构适合工厂化生产。
由于网架结构的构件是标准化的，也可以提前组装，适合工厂化生产，为加快项目进程提供了有利条件和保障。
2.网架结构设计流程网架结构的设计必须符合我国相关法律法规的要求。
同时，具体设计必须结合各自项目的特点来实现。
一般来说，可分为方案分析、网架计算、施工图深化三个阶段。
2.1方案分析阶段要注意确定关键点，如网架的高度不能过大，以保证下方设备的使用高度；初始杆件规格尺寸、网架高度、连接方式的选择等。
应当本专业的规范规程以及各个专业的使用功能等原则。
其次，即既要满足网架结构的特点，又要满足承载力的要求，并考虑现场施工安装的便利性。
2.2网架结构计算阶段在结构计算过程中，应注意设置网架支座的支撑条件、设计工况和调整计算结果。
针对于真实情况下的支座构件情况的模拟是否准确，各个工况组合中子荷载及其分项系数的取值是否合适；或计算结构内力或挠度的修正方法是否正确，是否符合结构的安全性和规范的构造要求；检查网架结构的连接节点，如螺栓布置或焊缝尺寸是否合适等。
2.3施工图深化阶段施工图深化阶段大部分是节点施工图的计算和施工图的过程。
水平网架一般选择水平面作为基准面，弧形网架一般使用合适的布局，但计算中网架图案计算多条弧线的交点最好使用其他数据布局。
平面的位置一定要移到基点，否则画图的时候会有很多小的角度差异，影响网架球的组成。
3.设计实例3.1工程概况项目建设规模为2x 1000 MW模块化热电厂设计。
高速公路收费站矩形网架结构施工图（设计说明）
50X80米双坡网架结构设计施工图(含设计说明)
《网架结构设计》PPT课件 (2)
2．焊接空心球节点
（1）特点和适用范围
焊接空心球节点（Hollow spherical nodes）是目前在 国内得到广泛应用的一种节点形式，约占已建成网架 工程50%左右。这种节点是一种空心球体,它是将两块 圆钢板经热压或冷压（常用前者）成两个半球壳后再 对焊而成。空心球的钢材品种宜采用Q235钢和Q345 钢制作。
选杆
规格统一的问题
小跨度网架:2～3种
大中跨度网架: 6～7种,一般不超过8种。
3．杆件的计算长度和长细比限值
（1）网架杆件的计算长度l0
杆件
螺栓球
节点 焊接空心球
板节点
弦杆及支座
腹杆
l
0.9 l
l
腹杆
l
0.8 l
0.8 l
（2）网架杆件的长细比限值
1）受压杆件
180
2）受拉杆件
①一般杆件
400
角锥体系网架、四角锥体系网架和六角锥体系 网架。
3.2.2 .2 网架结构的形式 1．交叉桁架系网架
两向正交正放网架
两 向 正 交 斜 放 网 架
三 向 网 架
2．三角锥体系网架
架三 角 锥 网
蜂角 窝锥 形网 三架
锥抽 网
空架
三 角型
锥抽 网
空架
三 角型
Ⅱ Ⅰ
3．四角锥体系网架
网正
由于球体为各向同性，钢管杆件与空心球的配合不会产 生偏心，因此,焊接空心球节点适应性强，尤其对三向 网架、三角锥网架和六角锥网架更加适宜。
（2）焊接空心球的构造
焊接空心球按构造可分为两类：
不加肋空心球和加肋空心球。 当球直径≥300mm，且杆件内力较大需要提高空心球 承载能力要求时，可采用加肋空心球。加肋空心球的 承载力比不加肋空心球高约15%～30%。 加肋空心球的肋板厚度不应小于球壁厚度，通常可取 为与空心球壁厚相同。 肋板可用平台或凸台，采用凸台时，其高度不得大于 1mm，而且应使内力较大的杆件位于肋板平面内。