平板网架结构的应用案例
周边支承是在网架四周全部或部分边界节点设 置支座(图a，b)，支座可支承在柱顶或圈梁上，网 架受力类似于四边支承板，是常用的支承方式。 为了减小弯矩，也可将周边支座略为缩进，如 图(c)
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结 构 实 例 分 析
多 功 能 剧 场
建筑概况
该项目基地面积12000㎡，建筑总面积5868㎡，容积率0.49，建筑密度40%。本设 计灵感来源于飞舞的白鸽，设计以“起舞”为主题，采用八片高低错落的翅膀形成 了富有动感和节奏感的建筑形象。
建筑概况
该剧场的性质为多功能剧场， 可以演出歌舞、音乐、戏剧兼作 电影放映、会场等。 剧场组成：观众使用部分，分 为前厅、观众厅、售票处、休息 室等，观众厅容量为960座，选用 良好的排距，音质和视线效果等 均满足需求，前方为乐池和舞台 ，舞台两侧为侧台。演出准备部 分，包括候场室、化妆室、办公 室等，位于后部。行政管理用房 ，包括办公室、会议室等，位于 左侧，中间为一个玻璃中庭，用 于休息娱乐等。建筑通过设主次 出入口将观众、工作人员及演员 等的流线分开，互不交叉。
支承情况与支座形式
• 观众厅上部平板网架采用周边支撑式，周边支承在圈梁上。在两向正交正放 该剧场采用两向正交正放网架形式，角部根据网架跨度大小、支座受力特点 网架中，其荷载沿着桁架方向向周边支座传递。这种支撑方式，柱子间距比较灵 等因素的影响，设计成平板铰支座。有效地抵抗两向正交正放网架角部对支座产 活，网格分割不受限制，建筑平面和立面处理灵活性比较大，网架受力均匀。 生的拉力。
结构说明
• 剧院顶篷结构 本剧院结构主要包括框 顶篷悬挑跨度28.6m，悬臂 架结构、平板网架以及网壳 端网架最小高度1.5m，采用 。剧院顶棚为网壳结构。观 “悬挑钢网壳”结构，网架类 众厅上部采用平板网架，周 型为三角锥体系网架。从其结 围用剪力墙加以支撑，传递 构形式和受力特点来看，属于 竖向荷载，以保持大空间的 带拉杆型挑篷。 完整性。后台辅助用房以及 观众厅上部网架 左侧的办公部分则采用框架 观众厅屋盖跨度为33m， 长度 33m，采用了平板“空间 结构，由梁、板、柱作为主 网架” 结构，网架类型为两 要的承重构件。 向正交正放网架，网架高度 2.1m，支座球节点中心标高 20.向相互交叉成90°的 三角锥网架主要应用于剧院 桁架组成 ，两个方向的桁架与其 顶棚，以等腰三角锥体为组成单 相应的建筑平面边线的交角为90° 元，由于三角形的稳定性，因而 两个方向的平面桁架垂直交叉， 整体抗弯、抗扭刚度好。结构组 且分别与边界方向平行。这种网架 成包括上弦杆、下弦杆、腹杆及 的上、下弦平面呈正方形，基本单 螺栓球节点。 元为六面体，属几何可变。为保证 结构的几何不变性以及增加空间刚 度，应适当设置水平支撑，以有效 传递水平力。对周边支承网架，水 平支撑宜在上弦或下弦网格内沿周 边设置。
北方某地超长结构平板网架屋面结构设计 陈伟
北方某地超长结构平板网架屋面结构设计陈伟摘要：北方某地某厂房平面尺寸51.5mx207.3m，考虑该地冬季温度-30℃，夏季温度32℃，钢结构屋面温度作用明显，故对200米超长结构采用设缝处理，避免温度应力累计。
建筑屋面造型要求结构双面找坡，坡度8%，屋架底有净高要求，因此屋架结构采用平底双坡平板网架结构体系。
网架支座采用平板橡胶支座结构优化设计，从而释放大跨度网架温度荷载作用下的水平位移。
关键词：超长结构；网架结构选型；屋面温度伸缩缝设计；板式橡胶支座节点设计1 工程概况本项目位于北方某地，功能为工业厂房，由于功能需要为三个功能模块的组合，厂房平面尺寸为51.5mx207.3m的超长结构。
该厂房主体结构形式采用单层钢筋混凝土框架结构，屋脊高度为12.05m，基础采用柱下条形基础。
该地区季节性冻土标准冻深为2.20米，当地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别Ⅲ类。
本建筑为乙类设防建筑物按照7度采取抗震构造措施，框架抗震等级二级。
本工程结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，结构重要性系数取1.0。
平面及立面示意图如下：平面图主立面侧立面及剖面图2 荷载及组合2.1恒荷载取值该部分荷载为屋面荷载，分别通过施工杆件双向导荷至上弦网架球节点，同时考虑网架下弦灯具及其他吊装恒载0.1 KN/m2。
网架钢管自重软件自动考虑，螺栓球节点自重按网架结构杆件总重20%附加。
2.2活荷载取值屋面网架结构计算按0.50KN/m2取值；檩条计算按0.50KN/m2，并考虑检修集中荷载1KN。
该部分屋面活荷载，分别通过杆件双向导荷载至上弦网架节点。
2.3雪荷载取值本地区基本雪压S0=0.40KN/m2（50年一遇）,屋面雪荷载不与屋面活荷载同时考虑，取最大值，并考虑不均匀布置。
2.4风荷载取值风荷载最轻钢屋盖结构影响较大，本工程设计时分别考虑左风和右风组合，人为手工定义。
大直径不规则支点圆形平板网架施工
大直径不规则支点圆形平板网架施工摘要：山东三一机械有限公司1#厂房钢网架具有造型、结构复杂等特点，本文介绍该网架的制作、安装过程，阐述了网架制作、安装的施工方法、工艺技术要求、控制措施。
关键词：钢网架制作安装控制山东三一机械有限公司1号厂房前部分为展厅及办公楼后部分依次平行布置为1#、2#两个车间，展厅及两跨车间顶部为圆形钢网架所覆盖，网架直径较大，支撑柱既要满足网架的承重需要，还要满足展厅及车间的结构需要，整个支撑系统极不规则，施工难度大。
1 工程概况1号厂房钢网架工程造型复杂，整体为圆形平板网架，长边直径98.175m，短边直径93.089m，柱网跨度为27.5m，网架矢高1.8m.2 工程特点与难点1、结构复杂:形状不规则、支点不规则，且是正方四角锥结构，对网架的拼装、吊装相对于规则正方四角锥都有特殊的要求。
2、网架杆件多、跨度大、杆件自重大、支托种类多、支座种类多，对安装工艺和施工场地都提出了更高要求。
3 钢网架制作3.1主要制作工艺①网架制作顺序加工图设计检测钢管的预处理排版下料坡口检测组装钢管检测焊接检测除锈油漆检测交付运输。
②焊接工艺A.焊前除去接头及坡口两侧铁锈、氧化铁、油污及水分等。
外场焊接有防风、防雨措施，焊接时严格按照焊接工艺评定执行，不得修改焊工艺参数。
每焊完一道焊缝，清除熔渣、飞溅、修整焊瘤等缺陷，使焊缝与母材保持延缓过渡，并在离焊缝20mm处打上钢印代号。
B.手工焊接Q235B钢连接时采用E4301或E4303焊条，CO2气体保护焊采用H08Mn2SiA焊丝，焊条或焊丝均应符合《碳钢焊条》（GB/T5117-1995），《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995），《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-94）的规定。
C.施焊a.主要焊缝和长焊缝采用CO2气体保护焊在自动焊机上焊接，次要焊缝和短焊缝采用CO2气体保护焊和手工焊焊接。
b.主要零部件焊缝组装后24小时内焊接。
网架结构在工程中的实际应用-中铝长城建设有限公司
网架结构在工程中的实际应用摘要：网架结构是一种新型的屋盖、通道承重结构，属于多次超静定空间结构体系，能够承受来自各方面的荷载。
结构形式多样化，新颖美观，杆件规律性强，网格划一，可实现模块化生产，整体性好，空间刚度大，抗震性能好，杆件之间全部采用焊接或螺栓连接，便于安装，操作简便，受力明确。
它广泛用于大跨度民用建筑、单层多跨工业厂房、大跨度栈桥通廊等屋盖、物料输送承重结构。
关键词：网架结构、应用空间网架结构是以规格尺寸大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。
其通常应用在屋盖结构，我们通常将平板型的空间网格结构形式称为网架结构，将空间曲面型的空间网格结构简称为网壳结构。
网架一般为双层的（以保证必要的刚度），在某些情况下也可做成三层，而网壳有单层和双层两种。
由于平板网架无论在设计、计算、构造还是施工制作等方面均较简但方便，因此是适用大、中、小跨度屋盖体系的一种良好的形式。
中铝河南分公司氧化铝储运增容改造工程为了和生产进料系统联通，需从氧化铝一厂老的氧化铝输送系统接3条空气输送斜槽，而老的氧化铝输送系统据新建氧化铝储仓最近位置是跨越氧化铝吨包站台和铁路的空中通道，在老仓北侧建一混凝土结构转运站，另一端以21#仓顶平台为支点，二者间距43米，空中跨度大，高度在33米高空。
运用以往常规钢结构拼装钢桁架则设计难度大，跨中需再增加支撑点以减少跨中挠度，但现场建筑物及障碍物繁多，场地条件十分复杂，受吨包站台值班室、氧化铝一厂管网、铁路等建筑物限制十分严重，没有设立支撑点的及运用普通钢绗架的条件。
同时不得影响氧化铝一厂氧化铝销售正常进行，施工过程中可用场地受限，采用普通钢绗架制作、组对、安装各个方面都受到严重的影响，难以施工。
针对以上情况，经反复论证，只有运用空间网架结构，工程的工期才有保证完成，参照原来氧化铝输送斜槽也大量运用了网架结构，故本工程也运用空间网架结构作为空中通道的结构形式。
同时根据河南分公司氧化铝一厂和中国长城铝业公司设计院提资，考虑到现场各类不利因素确定设计荷载如下：基本风荷载：0.45KN/m2基本雪荷载：0.4 KN/m2上弦静载：1.0 KN/m2上弦活载：3.0 KN/m2地震烈度：7度（0.1g）本工程网架结构计算采用计算机进行内力计算，设计软件为：空间钢结构系统CAD软件，版本：3D3S8.0SFCAD2004，软件编制单位：上海同济大学钢结构软件开发组。
平板网架结构的应用案例电子教案
结构说明
• 剧本院剧顶院篷结结构构主要包括框 架 。 众端“类结剧厅顶网 型悬构院上篷架为挑、顶部悬最三钢平棚采挑小角网为用板跨高锥壳网网平度度体”架壳板28系1结结网以.6.5m网构及构架m，，架，网。，悬采。网观周壳臂用架从 围其用结剪构力形墙式加和以受支力撑特，点传来递看， 竖属向于荷带载拉，杆以型保挑持篷大。空间的 完整观性众。厅后上台部辅网助架用房以及 左侧观的众办厅公屋部盖分跨则度采为用33框m，架 长结度构3，3m由，梁采、用板了、平柱板作“为空主间 网要架的”承结重构构，件网。架类型为两 向正交正放网架，网架高度 2.1m，支座球节点中心标高 20.1m。
支承情况与支座形式
•
观该众剧厅场上采部用平两板向网正架交采正用放周网边架支形撑式式，，角周部边根支据承网在架圈跨梁度上大。小在、两支向座正受交力正特放点
网等架因中素，的其影荷响载，沿设着计桁成架平方板向铰向支周座边。支有座效传地递抵。抗这两种向支正撑交方正式放，网柱架子角间部距对比支较座灵产
活生，的网拉格力分。割不受限制，建筑平面和立面处理灵活性比较大，网架受力均匀。
结 构 实 例多 分功 析能
剧
场
建筑概况
该项目基地面积12000㎡，建筑总面积5868㎡，容积率0.49，建筑密度40%。本设 计灵感来源于飞舞的白鸽，设计以“起舞”为主题，采用八片高低错落的翅膀形成 了富有动感和节奏感的建筑形象。
建筑概况
该剧场的性质为多功能剧场， 可以演出歌舞、音乐、戏剧兼作 电影放映、会场等。
两向正交正放网架与三角锥网架
由两个方向相互交叉成90°的 桁架三组角成锥，网两架个主方要向应的用桁于架剧与院其 相 顶应棚的，建以筑等平腰面三边角线锥的体交为角组为成单90° 元，两由个于方三向角的形平的面稳桁定架性垂，直因交而叉， 且 整分体别抗与弯边、界抗方扭向刚平度行好。这结种构网组架 的 成上包、括下上弦平杆面、呈下正弦方杆形、，腹基杆本及单 元 螺为栓六球面节体点，。属几何可变。为保证 结构的几何不变性以及增加空间刚 度，应适当设置水平支撑，以有效 传递水平力。对周边支承网架，水 平支撑宜在上弦或下弦网格内沿周 边设置。
平板网架结构、受力特点和工程实例
平板网架结构的优点
1、 空间受力，较平面结构自重轻，节省钢材。
2、 整体刚度大，稳定性好，安全储备高，能有效 地承受各种非对称荷载，集中荷载、动荷载的作用。 对局部超载、施工时的提升差异和地基不均匀沉降 有较强的适应能力，并具有良好的抗震整体性。
第6章 平板网架结构 6.4 平板网架的受力特点及选型
6.4.1 周边支承网架
1、周边支承网架的受力特点 以交叉桁架体系网架为例
➢ 在周边支承的条件下，网架结构的传力路线犹如双向板结构或交 叉梁系结构。
➢ 网架的节点荷载，可看成是由两个方向的桁架共同承担（荷载平 衡条件）；
第6章 平板网架结构
6.2.1 交叉桁架体系 3、两向斜交斜放网架
两向斜交斜放网架
网架结构布置图例
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式 6.2.1 交叉桁架体系
4、三向交叉网架
定义：由三个方向的桁架互相交叉夹角60°而成的，上下 弦网格均为正三角形。
特点 ➢ 空间刚度比两向网架好，杆件内力比较均匀。但结点汇 交的杆件较多，结点构造比较复杂。 ➢ 适用于大跨度建筑，特别是平面为三角形、六边形和圆 形时最为合适。
3 、平板网架无水平推力或拉力，一般简支在支座 上，使边梁大为简化，也便于下部承重结构的布置， 构造简单，节省材料。
第6章 平板网架结构 6.1 概述
平板网架结构的优点
4、 应用范围广，布置灵活，对建筑的适应性强。
➢ 对于各种跨度的公共建筑、工业建筑、体育建筑，平 面无论是方形、矩形、多边形、圆形、扇形等都能进 行合理的结构布置。
第6章 平板网架结构 6.2 平板网架结构的结构体系及其形式
大跨度三层与双层新型组合式平板网架结构
文章编号：1009-0193(2002)03-0086-04大跨度三层与双层新型组合式平板网架结构王丽娜1，陈刚2，杨先奎3（1.贵州黔东南州监理公司，贵州凯里556000；2.贵州工业大学土木建筑工程学院，贵州贵阳550003；3.贵州黔东南州建总公司，贵州凯里556000）摘要：介绍一种新型组合式平板网架，以适应跨度在100m以上的特大跨度建筑中应用。
用三层网架与两层网架合理组合，达到覆盖跨度大，又保证刚度和强度的条件下，作到节约用钢量的目的。
关键词：大跨度；三层与双层平板网架；组合结构中图分类号：TU398.9 文献标识码：A0 引言平板型网架的力学模型可以等效为一块考虑剪切变形的拟夹层板，网架的高度（厚度）随跨度L的增大而增大。
一般平板网架厚度取（1/14-1/16）L。
如L=100m，其高度h=100/15=6.7m，高度增大后，网格也随之增大，否则腹杆之间夹角小，交汇困难，因此上下网格也在6-7m之间，此时其杆长达7m-8m之间。
网架的轴力杆中，压杆的长细比取控制作用，因此杆件截面自然很大，随之而来的节点球直径加大，自然用钢量急剧增大。
网架高度是控制变形的主要因素，保证高度不变而又减小杆件长度的要求下，于是出现了三层网架，如图1为某120m跨度正放四角锥平板网架的剖面组成，网架高度h=L/15=120/15=8m，按双层网架要求，上下弦网格杆长8m，斜腹杆长11.31m，夹角α=54.7°。
为了保证夹角α不变，而减小杆长在双层网架上、下层之间的中性层加一层网格，形成如图1所示网格出现三层平板网架，此时杆件长度减小一半。
所以在特大跨度的情况下，建筑造型要求作成平板型时，周边为大柱网点支承的平板网架的力学模型可以等效为考虑板的剪切变形的板柱结构体系。
网架与柱相近的纵、横网格，属“柱上板带”，此处为主要受力部件，即受力较大和控制变形的主要的部分，从此类大跨度点支承网架的力学规律分析得到启示：“加强柱上板带，相应减弱跨中板带”，于是出现了“大跨度三层与双层组合式新型平板网架结构”。
第六章平板网架结构
各榀桁架刚度各异，形成良好空间作用
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两向斜交斜放网架
适用于矩形平面，构造复杂，受力欠佳，
有特殊建筑要求时采用
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三向交叉网架
适用跨度较大 (L>60m),平面为三角 形、六边形、多边形 和圆形 空间刚度大、受 力性能好、支座受力 较均匀，节点构造复 杂(Nmax=13)
网架起拱造成网架制作复杂，一般网架可不起拱，要 求起拱时，拱度f<=L/300, L为短向跨度
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网架结构的构造
节点构造 Joint Detail
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网架结构的构造 节点构造
螺栓球结点 Bolted Spherical Joints
螺栓球节点
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重结构的布置； ➢ 网架结构应用范围广泛，平面布置灵活； ➢ 网架结构的制作安装容易实现工厂化、标准化； ➢ 网架结构占用空间小，使用方便，经济合理； ➢ 网架结构造型多样，轻巧，大方。
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平面桁架系网架
支撑杆
上弦杆
下弦杆
腹杆
斜腹杆应布置成使杆件受拉方向比较有利
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斜放四角锥网架
上弦杆 短、下弦 杆长、节 点构造简 单 应用较 广泛
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棋盘形四角锥网架
斜放四角锥 网架水平转动45 度 上弦杆短、 下弦杆长 周边满锥时， 刚度较好 屋面构造简 单
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星形四角锥网架
上弦杆短、下 弦杆长、竖杆受压、 内力等于上弦节点 荷载 刚度稍差、适 用于中小跨度的周 边支承
当边长比大于1.5时，宜先用两向正交正放网架，正放四角 锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折 线形网架。
平板网架结构之首都体育馆
1141401096 11建筑班 王杰瑞
平板网架结构
• 网架结构在中国的发展 • 1.第一个网架：1964年，上海师范大学球类馆屋 盖（31.5m*40.5m、角钢杆件） • 2.第一批有影响的网架：1967年首都体育馆， 1973年上海万人体育馆，70年代初辽宁体育馆、 上海文化广场 • 3.1981年，《网架结构设计与施工规定》颁布， 世界第一个由国家颁发的网架结构技术规范 • 4.80年代初，专业生产网架厂家出现，形成专业 化生产
支座形式
• 首都体育馆采用两向正交斜放网架形式，其角 部对支座产生拉力，因此其角部为能够抵抗拉力 的单面弧形拉力支座。
单面弧形拉力支座是在 单面弧形压力支座的基础上 ，加设适当的水平钢板和竖 向加劲肋而成，拉力是靠受 拉锚栓传递。弧形支座板可 满足节点的转动要求，适用 于大中跨度的网架。
节点形式
• 5.单层工业厂房的大面积应用，网架结构的发展 进入新阶段： • 80年代初，唐山地震灾害重建，唐山齿轮厂联合 厂房、唐山机车车辆厂客车总装车间均采用上万 米网架结构 • 90年代初，天津无缝钢管厂管加工车间 （60000m2）、长春第一汽车厂轿车总装厂房 （80000m2）、哈尔滨东安发动机装配车间厂房 （60000m2）. • 90年代后期，年建设网架100万m2以上
• 首都体育馆网架节点 采用螺栓球节点，它的适 应性强，标准化程度高， 安装运输方便。有利于网 架的标准化设计和工厂化 生产，提高生产效率，保 证产品质量。
屋面排水
屋面排水坡度的四种 做法：（1）上弦节点加 小立柱找坡，（2）网架 变高度找坡，（3）整个 网架起坡，（4）支承柱 变高度。 • 网架覆盖的面积大， 小坡度也会形成大的起坡 高度。 网架结构的屋面坡 度一般取2%～5%。 • 为了便于屋面排水,首 都体育馆中央起拱2.1米, 形成四坡顶。 •
平板网架结构讲解
4.80年代初，专业生产网架厂家出现，形成专业化生产
2
首都体育馆
99X112.2m,正 交斜放网架，高 6m,15X17格，网格尺 寸6.6m 16Mn钢角钢杆 件，板式螺栓节点（ 高强M22)，65kg/m2
3
上海万人体育馆
三向网架，直径 110m,外挑2X7.3m,高 6m, 网格边长6.28m 16Mn钢钢管杆件 ，空心球节点， 47kg/m2
4
§1.网架结构在中国的发展
5.单层工业厂房的大面积应用，网架结构的发展进入新 的阶段。
80年代初，唐山地震灾害重建，唐山齿轮厂联合厂房、唐山 机车车辆厂客车总装车间均采用上万米网架结构（具有较好的 抗震性能） 90年代初，天津无缝钢管厂管加工车间（60000平方米）、 长春第一汽车厂轿车总装厂房（80000平方米）、哈尔滨东安 发动机装配车间厂房(60000平方米) 90年代后期，年建设网架100万平方米以上，“网架王国”
第二章 平板网架结构
1
平板网架结构 Plate-lik网架，1964年，上海师范大学球类馆屋盖
（31.5m × 40.5m、角钢杆件）
2.第一批有影响的网架
1967年，首都体育馆； 1973年，上海万人体育馆 70年代初，辽宁体育馆、上海文化广场
12
1.交叉桁架系网架 （5）单向折线形网架
由一系列平面桁架斜 交成V形，也可看成正 放四角锥网架取消了纵 向上下弦杆 单向受力，不需要支 撑 周边增设部分联系杆 件，增加整体刚度，构 成空间结构)
13
2.四角锥体系网架
下弦杆
上弦杆 腹杆
14
2.四角锥体系网架 （1）正放四角锥网架
第6章平板网架结构
正放抽空四角锥网架
定义
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 下弦网格尺寸扩大一 倍。
正放抽空四角锥网架
特点
杆件数目较少，降低了用钢量， 下弦内力较正放四角锥约放大一倍，内力均匀性、 刚度有所下降，仍能 满足工程要求。 适用于屋面荷载较轻的中、小跨度网架。
三角锥网架
定义
三角锥网架上下弦平面均为三角形网格，下弦三 角形网格的顶点对着 上弦三角形网格的形心。
（1）三角锥网架
三角锥网架
特点
受力均匀，整体抗扭、抗弯刚度好； 节点构造复杂，上下弦节点交汇杆件数均为9根。 适用于建筑平面为三角形、六边形和圆形的情况。
抽空三角锥网架
定义
在三角锥网架的基础上，抽去部分三角锥单元的腹 杆和下 弦而形成。 下弦由三角形和六边形网格组成时，称为抽空三角 锥网架 Ⅰ型； 下弦全为六边形网格时，为抽空三角锥网架Ⅱ型。
(2) 三角锥体系
定义
网架的基本单元是一倒置的三角锥体。
组成
锥底的正三角形的三边为 网架的上弦杆， 其棱为网架的腹杆。
特点
网架受力均匀，刚度较好， 大跨度建筑中广泛采用的一种型式。 适用于矩形、三角形、梯形、六边形和圆形等建筑平面。
分类
随着三角锥单元体布置的不同，上下 弦网格可为正三角形 或六边形，从而构成不同的三角锥网架
按照杆件的布置规律及网格的格构原理
交叉桁架体系
交叉桁架体系由两向或三向交叉的平面桁架组成
角锥体系
角锥体系则分别由四角锥、三角锥、六角锥组成。
两者相比，角锥体系因其良好的受力性能而得到 更广泛的应用。
6.2.1 交叉桁架体系