网架结构的种类及性能特点
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。
网架结构
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。
网架具有重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强等特点，目前对于网架的需求量也越来越大.结构屋顶全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。
结构寿命可达100年。
网架结构
由倒置的三角锥排列而成，上下弦杆形成的网格均为正三 角形。连接方式为锥体的角与角相连。受力较均匀，适用 于大中跨度及重屋盖的建筑物。
河南理工大学土木工程学院 2011-10-25
2.抽空三角锥网架
抽掉部分锥体。上弦杆仍呈正三角形，下弦杆组成的图案 可呈三角形、六边形等形状。刚度较差，适用于屋盖荷载 较轻、跨度较小的情况。
河南理工大学土木工程学院
2011-10-25
网架结构构造简单、重量轻、强度高，能通过结构单 元的组合变化来实现形体复杂、规模宏大的空间结构，被 大量用于各类大跨度建筑的屋盖结构中，为现代大跨度结 构的发展开辟了广阔的前景。
河南理工大学土木工程学院
2011-10-25
网架的结构型式
网架与平面桁架具有相同的结构本质。网架按构成方式 可分为平面构成与立体构成。前者用平面桁架通过交叉方式 形成空间结构，称为交叉平面桁架体系 交叉平面桁架体系，后者则是由空间形 交叉平面桁架体系 式的基本单元发展而成，称为角锥体系 角锥体系。 角锥体系
2011-10-25
2. 正放抽空四角锥网架
适当抽掉一些四角锥体，便于布置采光通风天窗。
河南理工大学土木工程学院 2011-10-25
3.斜放四角锥体网架
锥底的角与角相连。上弦与建筑的平面边线成450角，下弦与建筑 平面边线平行。受压的上弦杆较受拉的下弦杆短，受力合理，且 节点处交汇杆少。但屋面板类型多，屋面排水难组织
点支撑
河南理工大学土木工程学院
周边支撑
2011-10-25
点支撑 •点支承的设置原则 通过正弯矩和挠度减小，使整个网架的内力趋于均匀 内力趋于均匀 对于单跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/3 (下图a) 对于多跨多点支承，悬挑长度宜取中间跨的1/4(下图b)
钢结构网架结构
钢结构网架结构钢结构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。
1、钢结构网架结构的型态奔放舒展。
它既含概了古典建筑的韵律美，又有现代造型艺术的浪漫性。
因此，越来越多的建筑师利用它的坚固性和艺术性来设计构筑大型屋顶骨架。
这种新颖美观的网架结构。
为现代建筑构筑了新的物体形像。
2、钢结构网架是一种多次超稳定空间结构。
正是由于结构的多次超稳特征和相对其它结构它所特有的造型灵活程度。
结构内力计算通常采用矩阵位移法。
矩阵介次要根据工程情况而定，简单的工程其矩阵介次也要达上万次。
复杂一些的工程其矩阵介次难以数计。
即使用计算机采用高斯迭代法，计算一次也要数小时。
因为结构内力计算工作量大，施工图设计难度高，在计算机辅助设计程度未完成之前，大大限制了网架结构的推广使用。
钢结构网架结构在今天诸多的大型场馆中得以施用，从建筑学的角度讲，这是建筑结构和建筑材料上的一场革命。
从建筑物体的艺术观感上讲，网架结构的多样性造型变化。
为人民群众的生产、生活空间，增添了艺术感。
空间网架结构，还有施工材料轻，安装便利等优点。
同时，由于建筑材料是组合受力，它还有抗震性能好的特异功效。
钢结构网架是现代建筑科学百花园中的一支奇花。
近十多年来，它在我国得以大面积的应用和推广，放眼望去，这道亮丽的城市风景线，正向着更加辽阔的地域伸延。
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。
网架结构的种类及性能特点
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，要紧经受拉力和压力。
单层壳型网架的节点一样假定为刚接，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，除经受拉力和压力外，还经受弯矩及切力。
目前中国的网架结构绝大部份采用板型网架结构。
网架结构是空间网格结构的一种。
所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言，它具有三维作用的特性。
空间结构问世以来，以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。
空间结构也能够看做平面结构的扩展和深化。
网架结构是空间杆系结构，杆件要紧经受轴力作用，截面尺寸相对较小。
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，最近几年来，由于电子计算技术的迅速进展，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和实际工程应用方面，进展都专门快。
网架在需要大跨度、大空间的运动场馆、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迹。
网架结构的优势是用钢量小、整体性好、制作安装快捷，可用于复杂的平面形式。
适用于各类跨度的结构，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，因此用料经济。
网架要紧用于大、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行应用。
跨度越大，采用此种结构的优越性和经济成效也就越显著。
网架结构板型网架结构按组成形式要紧分三类：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、正放抽暇四角锥网架、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、抽暇三角锥网架及蜂窝形三角锥网架三种形式。
名词解释特种结构
名词解释特种结构特种结构是指在建筑工程中采用的一种非常规的结构形式。
与常规结构相比，特种结构拥有独特的设计理念和建造方法，常见的特种结构包括网壳结构、空间结构、悬索桥等。
网壳结构是指由许多平面构件按照特定的布置形式拼接而成的结构形式。
网壳结构以其富有创意的外观和高度的结构效能而备受瞩目。
它具有轻质、高强度、刚度大、自重小的特点，适用于大跨度和特殊形状的建筑。
例如，鸟巢体育馆是一座采用网壳结构设计的标志性建筑，它的外观形状模仿了鸟巢，结构稳定且美观大方。
空间结构是指利用杆件、节点和连接组件组成的三维空间网架结构。
其特点是构件自重轻、刚度高、抗震性好。
通过合理的力学模型和计算方法，可以确保空间结构具有良好的力学性能。
空间结构广泛应用于大型体育场馆、展览馆和机场等工程项目中。
例如，北京国家体育场“鸟巢”的外观造型和结构就采用了空间结构设计，它不仅体现了大胆的构思，也具备良好的力学性能。
悬索桥是一种以悬索为主要承载构件的桥梁。
它采用悬挂在主塔或墩上的主悬索将桥面支撑起来，形成了从桥面到塔或墩的连续荷载传递。
悬索桥具有自重轻、刚度大、桥面结构简洁等优点，尤其适用于大跨度的桥梁建设。
例如，世界闻名的金门大桥就是一座悬索桥，它连接了美国加利福尼亚州旧金山市和马林县，是一座工程壮丽、设计精巧的建筑杰作。
特种结构的设计和施工需要更加精细和复杂的工艺和技术，因此对设计师和施工人员的要求也更高。
特种结构的出现不仅丰富了建筑的形式和风格，而且为人们提供了更多的空间和功能。
同时，特种结构还提供了更多的可能性，让建筑师能够在设计中展现他们的创意和艺术才能。
总之，特种结构是一种非常规的建筑结构形式，它包括了网壳结构、空间结构和悬索桥等。
这些特种结构不仅具有独特的外观，还具备良好的力学性能和结构效能。
通过特种结构的应用，建筑师能够实现更多的设计理念和建造目标，为人们创造出更美观、更实用的建筑作品。
网架钢结构的主要性能
• 施工周期短，外形较为美观，具有一定的装饰作 用。被广泛的用为体育场等性质，它可以通过改变受力状 况进行多方面受力，使材料能更有效的得到发挥，最大程 度的发挥了材料的强度，减少了材料的浪费，
• 此外，生产网架结构的杆件材料较为单一便于运输与 储藏，有利于提高生产效率并保证工程的质量。
• 轻钢结构在近十年得到发展，在工业化应用范围中，钢材的 市场需求量也在不断的扩大，我国钢材产量可以满足对生产 材料的基本需求，网架构成材料具有的性能可以满足网架结 构对建筑的要求，
• 这为钢结构网架的发展提供了良好的物质供应基础。 钢结构的构建制造与生产减少了人工的成本，缩短了 施工周期，保证了工程的质量。
网架钢结构的主要性能
网架/
• 网架结构因其特有的性质在空间建筑上得到很好的应 用，网架结构通过把各个杆件的节点进行连接的方式 组成有规律的网状空间结构，
• 把三角锥、三棱体等单元进行组合形成平面，构成网架结构的 形成。
• 使用这种的网架结构能够均匀的受力，整体性能较 好，具有很好的稳定性和抗震性可以承受荷载，
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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。
所谓“空间结构”是相对“平面结构”而言，它具有三维作用的特性。
空间结构问世以来，以其高效的受力性能、新颖美观的形式和快速方便的施工受到人们的欢迎。
空间结构也可以看作平面结构的扩展和深化。
网架结构是空间杆系结构，杆件主要承受轴力作用，截面尺寸相对较小。
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。
网架结构根据外形不同，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。
按实际用途：钢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、双向大柱网架结构距车间等建筑的屋盖。
网架具有重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强等特点，目前对于网架的需求量也越来越大.结构屋顶全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。
结构寿命可达100年。
钢结构的网架采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，具有良好的保温隔热效果。
用以外墙的保温板，有效的避免墙体的“冷桥”现象，达到了更好的保温效果。
100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。
网架结构的拼装一般在现场进行。
在出厂前对于螺栓球节点网架宜进行预拼装，以检查零部件尺寸和偏差情况。
网架的拼装应根据施工安装方法不同，采用分条拼装，分快拼装或整体拼装。
网架拼装应在平整的刚性平台上进行。
对于焊接空心球节点的网架在拼装时，应正确选择拼装次序，以减少焊接变形和焊接应力，根据国内多数工程经验，拼装焊接顺序应从中间向两边或四周发展，最好是由中间向两边发展，因为网架在向前拼装时，两端及前边可自由收缩。
钢结构产品在焊完一条节间后，可检查一次尺寸和几何形状，以便由焊工在下一条定位焊时给予调整。
网架拼装中应避免形成封闭圈，在封闭圈中施焊，焊接应力将很大。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
For personal use only in study and research; not for commercial use.
Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.
Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.
толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.
以下无正文。