• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.分类
  • 4.特点
  • 5.内力分析
  • 6.几何不变性
  • 7.形式
  • 7.1.交叉桁架体系网架
  • 7.2.三角锥体系网架
  • 7.3.四角锥体系网架
  • 7.4.六角锥体系网架
  • 8.结构介绍
  • 9.结构选型
  • 10.参考资料

网架结构

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。具有空间受力小、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、双向大柱距车间等建筑的屋盖。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。

基本信息

  • 中文名

    网架结构

  • 外文名

    spatial grid structure

  • 术语分类

    建筑术语

  • 学科分类

    建筑学

  • 应用领域

    建筑工程

  • 定义

    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

分类

网架结构

网架结构种类甚多,可按不同的标准对其进行分类。1

一、按网架本身的构造可分为:单层网架结构、双层网架结构;、三层网架。其中,单层网架和三层网架分别适用于跨度很小(不大于30m)和跨度特别大(大于100m)的情况,在国内的工程应用极少。1

二、按建造材料分为:钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架和组合网架(如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等),其中钢网架在我国得到了广泛的应用,组合网架还可以用作楼板层结构。1

三、按支承情况可分为:周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。1

四、按组成方式不同,又可将网架分为四大类:1

1、交叉桁架体系网架;

2、三角锥体系网架;

3、四角锥体系网架;

4、六角锥体系网架。

其中第四种分类方法是目前国内较为流行的一种分类方法。1

特点

网架结构是一种空间杆系结构,受力杆件通过节点按一定规律连接起来。节点一般设计成铰接,杆件主要承受轴力作用,杆件截面尺寸相对较小。这些空间汇交的杆件又互为支承,将受力杆件与支承系统有机地结合起来,因而用料经济。由于结构组合有规律,大量的杆和节点的形状、尺寸相同,便于工厂化生产,便于工地安装。2

网架结构一般是高次超静定结构,能较好地承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载,抗震性能好。网架结构能够适应不同跨度、不同支承条件的公共建筑和工厂厂房的要求,也能适应不同建筑平面及其组合。1981年5月我国颁布了《网架结构设计与施工规定》(JGJ7-80),1991年9月又将其进行修订颁布了《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91),2010年7月将网架结构、网壳结构和立体管桁架结构等相关条文进行了结合颁布了《空间网格结构技术规程》(JGJ7―2010)。此外,针对网架结构螺栓球节点及其配件,我国专门颁布了《钢网架螺栓球节点》(JG/T10―2009)和《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》(GB/T16939--2016),针对网架结构焊接球节点及其配件,颁布了《钢网架焊接空心球节点》(JG/T11-2009),一些省份甚至出台了针对节点生产制作的地方标准,例如江苏省地方标准《钢网架(壳)螺栓球节点锥头技术规范》(DB32/952-2006)。这些相关标准是对我国目前网架结构工程和科研成果的总结,有力地推动了我国网架结构的发展。2

内力分析

网架结构

网架结构是高次超静定结构体系。板型网架分析时,一般假定节点为铰接,将外荷载按静力等效原则作用在节点上,可按空间桁架位移法,即铰接杆系有限元法进行计算。也可采用简化计算法,诸如交叉梁系差分分析法、拟板法等进行内力、位移计算。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。1

几何不变性