网架结构简介
建筑结构选型-网架结构
集中荷载
施工时不同步提升
2.整体性好，适用性强
可适应的荷载类型
非对称荷载
动荷载 局部超载
地基不均匀沉降
概述
5.易于标准化生产和现场拆装
• 平板网架结构的优点
2.整体性好，适用性强
可适应的荷载类型
3.无水平推或拉力， 支承构造简单
地震荷载
4.平面布置灵活，应 用广泛
可适用圆、扇、方、矩、 多边形平面以及工业、公 共、体育、场馆类建筑
6.设计操作
先定网格数，后定网格尺寸
网架结构主要几何尺寸的确定
• 截面高度
1.截面高度对网架性能的影响
截面高，刚度大，内力小，但腹杆 长度和围护高度大
2.影响因素
主要为跨度，还有荷载大小、节点 形式、平面形状、支承条件、起拱 因素、建筑功能与造型等
3.与短跨的关系
见下表
5.具体实例
（1）网架截面应高些的情况 A.屋面荷载较大或有悬挂式吊车时 B.采用螺栓球节点时 C.平面为长矩形时 （2）网架截面可小些的情况 A.平面接近方形时 B.有柱帽的点支承时
蜂窝形三角锥最少
抽空三角锥第二少
注：图中为网格、荷载、支承均相同的比较结果。对大跨度建筑， 此四种网架的单位面积用钢量接近。当跨度近百米时，由于刚度 的要求，三向网架和三角锥网架的用钢量反而较前两种的要小
三向网架和三 角锥网架比以 上两种大
网架结构的受力特点及其选型
• 周边支承网架
2.结构选型
B.刚度比较 双向桁架
• 空间网格结构的特点
1.在节点荷载作用下杆件以轴压为
主，材料强度得到充分发挥；
网架
2.各向受力，各杆相互支撑，整体
性较好。
网架结构
什么是网架结构？网架结构是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。
网架是一种面系结构，可以认为是板体挖去了部分材料，形成的大面积的空心的板结构。
网架结构与板结构的关系，相当于桁架结构对梁结构的关系。
网架结构的分类？网架结构按外形可分为平面桁架与壳型网架；网架结构按网架的弦杆的层数还可分为单层网架和双层（多层）；网架结构按材料可分为钢结构网架、混凝土结构网架、木结构网架等；1、平面网架结构是指网架的上下面均为平面的网架，其又有以下几种：（1）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；（2）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；（3）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。
2、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、双曲抛物面壳型网架、组合异性网架。
3、网架还可分为单层网架和双层（多层）网架，单层网架仅用于壳型网架结构，由于壳型曲面形状能保持自身稳定，网架杆件能平面外自稳定，可实现单层杆件结构，单层网架的杆件和节点需承受一定的弯矩。
但平面网架结构不能采用单层网架形式；4、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。
网架结构的应用？网架结构具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、厂房仓库等建筑的屋盖以及异性空间结构等。
网架结构缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。
网架结构
(7)、单向折线形网架
单向折线形网架是将正放四角锥网架取消纵向的 上、下弦杆,保留周边一圈纵向上弦杆而组成的网 架,适用于周边支承。
(9).棋盘形四角锥网架
棋盘形四角锥网架是由于其形状与国际象 棋的棋盘相似而得名。在正放四角锥基础 上,除周边四角锥不变外,中间四角锥间格抽 空,下弦杆呈正交斜放,上弦杆呈正交正放, 下弦杆与边界呈45度夹角,上弦杆与边界垂 直(或平行)。也可理解为将斜放四角锥网 架绕垂直轴转动45度而成。这种网架也具 有上弦短下弦长的优点,且节点上汇交杆件 少,屋面板规格单一,适用于周边支承.
(13).蜂窝型网架
蜂窝形三角锥网架是倒置三角锥按一定规律排 列组成,上弦网格为三角形和六边形,下弦网格 为六边形。这种网架的上弦杆较短,下弦较长, 受力合理。每个节点均只汇交6根杆件,节点构 造统一,用钢量省。蜂窝形三角锥网架从本身来 讲是几何可变的,它需借助于支座水平约束来保 证其几何不变,在施工安装时应引起注意。分析 表明,这种网架的下弦杆和腹杆内力以及支座的 竖向反力均可由静力平衡条件求得,根据支座水 平约束情况决定上弦杆的内力。这种网架适用 于周边支承的中小跨度屋盖。
(10).星型四角锥网架
星形四角锥网架是由两个倒置的三角形小 衍架相互交叉而成。两个小绗架的底边构 成网架上弦,上弦正交斜放,各单元顶点相连 即为下弦,下弦正交正放,在两个小绗架交汇 处设有竖杆,斜腹杆与上弦杆在同一平面内。
这种网架也具有上弦短下弦长特点,杆件受 力合理。当网架高度等于上弦杆长度时,上 弦杆与竖杆等长,斜腹杆与下弦杆等长。这 种网架适用于周边支承的情况。
《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。
网架结构课件ppt
防腐防锈
对网架结构进行防腐防锈处理，延长结构使 用寿命。
维护保养记录
建立维护保养记录制度，对每次检查、维修 和保养情况进行记录，以便于管理。
安全注意事项
高空作业安全
吊装作业安全
在网架结构施工过程中，涉及到高空作业 的情况较多，应采取必要的安全措施，如 系安全带、搭设安全网等。
在进行整体吊装时，应确保吊装设备和索 具的安全可靠，遵守操作规程，确保作业 人员和设备安全。
在施工过程中，对网架结构的各项参 数进行监测，发现问题及时进行调整 ，确保施工精度和质量。
05
04
整体吊装
将拼装好的网架整体吊装到预定位置 ，并进行固定。
维护保养
定期检查
定期对网架结构进行检查，包括杆件、节点 、焊缝等部位，确保结构安全。
损坏修复
发现网架结构有损坏或异常情况时，及时进 行修复或更换。
网架结构的应用场景
网架结构广泛应用于 工业厂房、仓库、展 览馆、体育场馆等建 筑领域。
此外，网架结构还可 用于大型设备支撑、 舞台搭建、临时设施 等领域。
网架结构也可用于桥 梁、高速公路、地铁 等交通设施的建设。
2023
PART 02
网架结构的特性
REPORTING
受力特性
受力性能优异
网架结构能够将荷载均匀分散到 各个杆件上，从而减小单个杆件 承受的荷载，提高整体结构的承 载能力。
防火安全
安全用电
在网架结构施工现场，应设置消防设施， 并保持完好有效。同时，应加强火源管理 ，严禁吸烟等行为。
在施工过程中，应遵守安全用电规定，严 禁乱拉乱接电线，确保用电安全。
2023
REPORTINGLeabharlann THANKS感谢观看
10第十章 网架结构
当锥尖向上时 ，上弦为正 三角形网格 ， 下弦为 正六角形网 格。
六角锥体网架杆件多，结点构造复杂； 屋面板为六角形或三角形，施工也较困难。 因此，仅在建筑有持珠要求时采用，一般
不宜采用。
本节所介绍的网架型式很多，其型式
的选择取决于建筑平面形状和尺寸，也取
决于屋盖的设计和建筑的具体条件，诸如
荷载、材料、施工方法、建筑物内部装修
做的有利，因为它的截面对受力有利，而且钢管杆件的结点 连接构造比较简单，可以节省材料，降低金属用量。 杆件采用16锰薄壁钢管(钢管厚度最薄可为1.5mm)比较 合理和有利,角钢杆件一般只在小跨度而且网架型式又简单 的情况下使用。
二、网架的结点
网架结点的型式和构造应与杆件形式相配 合。杆件为角钢时，应用钢板连接。连接方法可 以采用焊接与螺栓连接同时配合应用的方式。
适用范围：
由于网架具有上述优点，所以它的应用
范围很广，不仅适用于中小跨度的工业与民
用建筑，而且尤其适用于大跨度的体育馆、
展览馆、影剧院、大会堂等屋盖结构。
第二节 网架结构的分类
网架结构按外形的不同，可分为曲面网架和平面网架 两类(图10—2)。
一、曲面网架(或称 “网壳”) 曲面网架的外形 具有单曲或双曲等各 种曲面形状(图)。它 可以是单层曲面网格， 也可以是双层曲面网 格。曲面网架是利用 一定的起拱度来实现 外力的空间传递。曲 面网架相当于壳体挖 空，它的结构机理与 薄壳差不多，故这种 网架也称“网壳”。
二、两向正交斜放网架
这种网架也是两个方向的桁架组成，两向网架相交 也是成直角(90°)。不过，两个方向的桁架与建筑平面 边线斜交45° (图10—4)。
最长的桁架长度并不因平面长边的增加 而改变，它克服了两向正交正放网架当建筑 平面为长条矩形时接近单向受力状态的缺点。 所以，这种网架不仅可用于正方形建筑平面， 而且尤其适合用于任意尺寸的矩形建筑平面。 它适用于中等跨度和大跨度（60m以上) 的建筑，经济效果比前一种更为明显，应用 范围比前一种更为广泛。
网架结构
2.正放抽空四角锥网架
构成特点：在正放四 角锥网架的基础上， 除周边网格不动外， 适当抽掉一些四角锥 单元中的腹杆和下弦 杆。使下弦网格尺寸 比上弦网格尺寸大一 倍。
3.斜放四角锥网架
斜放四角锥网架也是倒置四角锥组成，上弦网格呈正 交斜放，下弦网格呈正放正交；也就是下弦杆与边界 垂直（平行），上弦杆与边界呈45°夹角
日本计划未来建造巨球状海上漂浮城市，在遭遇极端天气时还可潜入海底。每座巨球状城 市可容纳5000人，并可依托该城，在海床上执行科学研究。这种未来漂浮城市名为“海洋 螺旋”，由日本东京清水建设株式会社(Shimizu Corp)与东京大学、日本海洋与地球科技 研究社(Jamstec)联合设计推出。城市以球型建造，可漂浮于海面之上，也可沿海内15公 里长的巨大螺旋管下潜至海底4公里处。该螺旋建筑同时作为资源开发工厂，收集稀有金属 和稀土资源。 清水公司希望打造多座漂浮城市，以抵御日本频发的地震等极端天气。每 个“海洋螺旋”建造成本约250亿美元(约合人民币1535亿元)，一期工程有望在2030年建 成。该工程将使用工业化规模的3D打印技术，采用树脂等材料代替混凝土，并确保嫉妒防 水。每个巨球直径约500米，里面有旅馆、居民区以及商业区，球内人类和海底研究站的 生活补给可通过水下对接设施以及更小球体运送。
1.正放四角锥网架结构
构成特点：以倒四角锥体为组成单元，锥底的四边 为网架的上弦杆，锥棱为腹杆，各锥顶相连即为下 弦杆，它的上、下弦杆均与相应边界平行。正放四 角锥网架的上、下弦节点均分别连接八根杆件。当 取腹杆与下弦平面夹角为45° 时，网架的所有杆件 （上、下弦杆和腹杆）等长，便于制成统一的预制 单元，制造、安装都比较方便
建筑实例——上海大舞台
主馆呈圆形，高33 米，屋顶网架跨度直 径110米，可容纳观 众18000人，网架类 型为三向网架，用钢 量47KG/M2
网架结构概述
网架结构概述一、网架与网壳（1）网架是按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板形或微曲形空间杆系结构，主要承受整体弯曲内力。
（2）网壳是按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空间杆系结构或梁系结构，主要承受整体薄膜内力。
二、常见网架的网格形式（1）交叉桁架体系主要有图10-1～图10-4四种网格形式。
（2）四角锥体系主要有图10-5～图10-8四种网格形式。
图10-1 两向正交正放网架图10-2 两向正交斜放网架图10-3 两向斜交斜放网架图10-4 三向网架图10-5 正放四角锥网架图10-6 正放抽空四角锥网架图10-7 斜放四角锥网架图10-8 棋盘形四角锥网架三、常见网壳的网格形式（1）单层圆柱面网壳网格主要有图10-9～图10-12四种网格形式。
（2）单层球面网壳主要有图10-13～图10-16四种网格形式。
图10-9 单向斜杆正交正放网格图10-10 交叉斜杆正交正放网格图10-11 联方网格图10-12 三向网格图10-13 肋环形网格图10-14 肋环斜杆形网格图10-15 三向网格图10-16 扇形三向网格四、杆件与节点1.杆件网架的杆件可采用普通型钢或薄壁型钢。
管材宜采用高频焊管或无缝钢管。
2.节点网架的节点可分为螺栓球节点、焊接空心球节点和支座节点等。
目前，大多数的网架采用螺栓球节点和焊接空心球节点。
（1）螺栓球节点。
螺栓球节点是通过螺栓将管形截面杆件与钢球连接起来的节点，一般由高强度螺栓、钢球等零件组成，如图10-17所示。
图10-17 螺栓球节点1—钢球；2—高强度螺栓；3—套筒；4—紧固螺栓；5—锥头；6—封板（2）焊接空心球节点。
焊接空心球是由两个压制的半球焊接而成的。
其可分为加肋空心球和不加肋空心球两种。
这种节点形式构造简单、受力明确，但是节点的用钢量较大，是螺栓球节点的两倍，现场焊接工作量大，而且仰焊、立焊占很大比重。
（3）支座节点。
网架结构通过支座支撑于柱顶或梁上。