網架結構

由多根桿件按照一定的格線形式通過節點連結而成的空間結構。具有空間受力小、重量輕、剛度大、抗震性能好等優點；可用作體育館、 影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看台雨篷、飛機庫、雙向大柱距車間等建築的屋蓋。缺點是匯交於節點上的桿件數量較多，製作安裝較平面結構複雜。

基本介紹

• 中文名：網架結構
• 術語分類：建築術語
• 學科分類：建築學
• 套用領域：建築工程

分類

網架結構種類甚多，可按不同的標準對其進行分類。

網架結構

一、按網架本身的構造可分為：單層網架結構、雙層網架結構；、三層網架。其中，單層網架和三層網架分別適用於跨度很小（不大於30m）和跨度特別大（大於100m）的情況，在國內的工程套用極少。

二、按建造材料分為：鋼網架、鋁網架、木網架、塑膠網架、鋼筋混凝土網架和組合網架（如鋼網架與鋼筋混凝土板共同作用的組合網架等），其中鋼網架在我國得到了廣泛的套用，組合網架還可以用作樓板層結構。

三、按支承情況可分為：周邊支承、四點支承、多點支承、三邊支承、對邊支承以及混合支承形式。

四、按組成方式不同，又可將網架分為四大類：

1、交叉桁架體系網架；

2、三角錐體系網架；

3、四角錐體系網架；

4、六角錐體系網架。

其中第四種分類方法是目前國內較為流行的一種分類方法。

內力分析

網架結構是高次超靜定結構體系。板型網架分析時，一般假定節點為鉸接，將外荷載按靜力等效原則作用在節點上，可按空間桁架位移法，即鉸接桿系有限元法進行計算。也可採用簡化計算法，諸如交叉梁系差分分析法、擬板法等進行內力、位移計算。單層殼型網架的節點一般假定為剛接，應按剛接桿系有限元法進行計算；雙層殼型網架可按鉸接桿系有限元法進行計算。單層和雙層殼型網架也都可採用擬殼法簡化計算。

網架結構

形式

有11種形式的網架結構在我國得到不同程度的套用，下面從構成和特點兩方面對這11種形式的網架加以介紹。

一、交叉桁架體系網架

第一大類是由兩組或三組平面桁架組成的網架結構，稱之為交叉桁架體系網架（如圖）。這是一種最簡單的，也是最早得到採用的網架結構形式之一。它是在交叉梁的基礎上發展而來和演變而來。這類網架的上、下弦桿等長。腹桿一般可設計為“拉桿體系”，即長桿（斜桿）受拉，短桿（豎桿）受壓，斜桿與弦桿夾角宜在40度到60度之間。其中，豎桿為各組平面桁架所共用。這類網架常用的有2種形式。

其中交叉桁架體系又分為：兩向網架和三向網架（如圖）。

各種網架

二、三角錐體系網架

第二大類適合於正方形、矩形、三角形、梯形、六邊形、八邊形和圓形等平面形狀的建築。

其中分為：三角錐網架、抽空三角錐網架、蜂窩形三角錐網架。

三、四角錐體系網架

第三大類是由四角椎體組成的網架結構，有五種形式，分別是：正方四角錐網架、正方抽空四角錐網架、斜放四角錐網架、棋盤形四角錐網架和星型形四角錐網架。

四、六角錐體系網架

第四大類是由六角錐體（七面體）組成的網架結構，稱為六角錐體系網架。它的基本單位元為6根弦桿，6根弦桿構成的六角錐體（可倒置或正置）。這類網架的一種主要形式即為六角錐網架。

結構介紹

桿件設計與節點構造

網架結構的桿件截面應根據強度和穩定性計算確定。為減小壓桿的計算長度增加其穩定性，可採用增設再分桿及支撐桿等措施。用鋼材製作的板型網架及雙層殼型網架的節點，主要有十字板節點、焊接空心球節點及螺栓球節點三種形式。十字板節點適用於型鋼桿件的網架結構，桿件與節點板的連線，採用焊接或高強螺栓連線。空心球節點及螺栓球節點適用於鋼管桿件的網架結構。單層殼型網架的節點應能承受彎曲內力，一般情況下，節點的耗鋼量占整個鋼網架結構用鋼量的15～20%。

網架結構

施工安裝

網架結構的施工安裝方法分兩類：一類是在地面拼裝的整體頂升法、整體提升法和整體吊裝法；另一類是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法。