建筑钢结构设计作业（论文）
题目：网架结构
——我国网架结构的发展现状及前景
学生姓名：高峰
学号：2013212243
专业班级：土木工程13-3班
指导教师：王静峰
2016年4月18日
目录
第1章我国网架结构的发展史和发展现状 (1)
第2章网架结构的特点、适用范围 (9)
第3章网架的结构形式及选型 (12)
3.1 交叉桁架体系 (12)
3.2 角锥体系 (13)
3.3 网架结构的计算 (13)
第4章分析与讨论-网架结构未来的发展方向 (18)
第5章结论 (19)
参考文献 (20)
摘要：本文主要介绍了网架结构的主要形式和部分计算过程以及在我国的发展历程，充分分析了网架结构的特点、选型和适用范围，同时以一个客观真诚的态度对网架结构未来在我国的发展趋势和前景做出了推测和预估。
第1章我国网架结构的发展史及现状[1]
空间结构主要是指薄壳、网架、网壳、折板和悬索结构。这五种结构在我国都有不同程度的应用和发展,特别是网架应用范围最广,数量最多,近年来发展很快,从1990年在北京举行的第十一届亚运会的场馆建筑上就可看出网架结构的应用情况。亚运会新建的十三个场馆中十一个采用了网架与网壳,其中焊接球节点占绝大多数,平板型网架占一半以上。
如从全国各省、市、地区或县的体育馆来看,几乎全部采用空间结构,而且大部分采用网架结构。这主要是网架技术比较成熟,重量轻、工期短、造价低廉,当然还有抗震性能好、刚度大等一些独特优点。另外由于重量轻,用于大跨度更是独占鳌头,非此莫属。目前我国已建成的8000余座网架中,中小跨度占绝大多数,这又说明网架所适用的范围不仅限于大跨度(60m以上),而且对30m～60m以及30m以下的中小跨度也极适合,故近年来采用网架结构的工程愈来愈多[图1][2]。
图1网架结构示例图
此外,近年来大面积网架用于大柱网的工业厂房迅猛发展,从几千m2突增至10几万 m2。云南玉溪卷烟厂[图2][3]厂房网架总面积竟达13万m2 。在汽车工业方面,第一汽车制造厂轻型发动机联合厂房采用了近4万m2的螺栓球节网架,后又建成一座高尔夫轿车总装厂房(长春一汽——大众)近8万m2(189m×420m)的焊接球节点网架,12m ×21m柱网,用伸缩缝分成十个单元,由四家网架厂家联合施工。天津无缝钢管厂管加工车间3-36×564连续三跨共6万m2的网架,另外横向条形天窗也有近2万m2,车间设有吊车梁及1215t的桥式吊车,有三个伸缩缝。天津静海棉纺厂[图3][4]近2万m2焊接球节点的网架,柱网为20m×22m和18m×20m,用伸缩缝分成五个单元。
图2云南玉溪卷烟厂
图3天津静海棉纺厂
己建成面积较大的工业厂房采用网架的工程还有:唐山机车车辆
厂客车总装车间72m×222m,柱网18m,后又增建33000m2的车间采用网架;唐山齿轮厂联合厂房16500m2,12m柱网;北京燕山石油化工总
公司东方化工厂地毯车间40000m2;青岛第二橡胶厂内轮胎车间72m
×84m,12m×24m柱网;石家庄机车车辆厂装配厂房12000m2,18m柱网;新疆奎屯市第一棉纺厂24000m2,24m×27m柱网;南京聚丙烯包装及
成品库60m×220m,用伸缩缝分为五个单元;江西新余长林机械厂10080m2,12m×18m柱网;机电部204项目12960m2,18m×18m柱网;等等。10000m2以下的工业厂房己很普遍。
网架结构得到日益广泛应用除以上所述一些优越性外,尚有一些
其它有利因素,现分述如下:
1)中国土木工程学会空间结构委员会成立十余年来除经常举行学
术交流处,在推广应用方面做了大量的工作:如每两年举行一次学术
交流会,不定期举行特殊问题研讨会及现场会,发行空间结构简讯,举办网架及其规程学习班、业务咨询及组织鉴定工作等。
2)已出版或正在出版的网架规范有六种。除过去一直使用的《网架结构设计与施工规定(JGJ7-80)》外;现正在使用的有《网架结构设计与施工规程(JGJ7-91)》、《网架结构工程质量检验评定标准
(JGJ8-91)》、《钢网架检验及验收标准(JGJ75.3-91)》。
3)大量出版了有关网架文献及论文集,除1979年出版的刘锡良、刘毅轩编著的《平板网架设计》外,近十年又出版了沈祖炎、严慧、马克俭、陈扬骥编著的《空间网架结构》 (1987年);刘善维、刘毅轩、钱若军编著的《网壳结构设计手册》(1983年)及唐瑞森编的《网架结构简化计算手册》(1989年)。此外空间结构委员会主编了《空间结构论文选集》 (1985年),近年来又出版了沈祖炎、严慧副主编的《新型空间结构论文集》(1994年)。1996年又出版了尹德钰、刘善维、钱若军编著的《网壳结构设计》。
4)网架定型图纸的发行。中国建筑标准设计研究所1983年出版了《焊接空心球节点网架定型图集》及《螺栓球节点网架定型图集》这对推广中小型网架起了一定的作用。
5)网架制造厂家的兴起。据不完全统计,我国己有100余家专门或
部分生产网架结构的厂家。这对推广网架起着极重要的作用。迄今为止全国共建8000多座网架,面积达800万 m^2，总重量数十万吨。 (a) 专门生产网架或主要生产网架的厂家,其生产情况见表2。(1992年统计资料) (b) 主要产品不是网架而兼生产网架的厂家也有数十家:
第十三冶建公司第十工程公司、山西省第五建筑公司、吉林省第一建筑公司、北京、上海、陕西、河北、四川等省机械施工公司、中建六局四公司、中建一局六公司、北京、西北、沈阳等地的金属结构厂、广州下渡造船厂及文冲造船厂、中国人民解放军5720工厂等。 (c)规模较小或成立不久的小厂家约有几十家;如徐州淮海网架厂、海南
五集网架联合公司、洛阳一拖网壳结构厂、连云港网架安装公司、吉林网架厂、龙口网架厂、沈阳冶金机械专科学校机工厂、天津网架公司石家庄、文登、邯郸分公司等。
6) 设计网架力量增大。我国网架设计力量布满全国,加航空工业规划设计研究院、海军工程设计研究局、机电部工厂设计研究院、天津大学、浙江大学、哈尔滨建筑大学、建研院结构所和太原煤矿设计院等。
7) 高等院校设网架结构课程,做网架的毕业设计,培养网架专业
的研究生,现己有百余名网架研究生毕业并从事网架的教学、研究和
生产工作。
8) 开办网架结构学习班及举办设计交流会。空间结构委员会和其他单位举办过不少次不同形式的短训班,对普及网架知识起了很大作用。如天津、北京、杭州、长沙、贵阳等地飞虹网架公司和天津网架分司都举办过网架设计交流会和网架学习班,收到很好的效果。
9) 国际上和国内多次举办空间结构会议。 a)国际上在德国斯图加特大学前苏联莫斯科、英国吉尔福特、澳大利亚、西班牙、日本、新加坡以及北京等地都开过有关空间结构国际会议。
国内每两年空间结构委员会主办一次学术报告会(1982年福州、1984年太原、1986年吉林、1988年成都、1990年兰州、1992年广州、1994年文登),还不定期举办专题研究会,如在1983年在柳州开体育馆研
讨会,在西安开陕西体育馆施工现场会,1987年在贵阳召开组合网架研讨会,1989年在屯溪召开网架结构动力及质量研讨会,1991年在上饶召开网壳结构特殊问题研讨会。1993年在哈尔滨召开21世纪空间结构研讨会等。
10) 邀请国际知名专家讲学,十年来不断邀请国际知名专家教授
讲学,如英国马考夫斯基教授、西德施莱锡教授、日本坪井善胜教授、半谷裕彦教授、英国博布罗斯基博士、英国泰勒工程师、美国泽特林教授、英国托赛博士、澳大利亚赛德拉克(膜结构专家)、美国麦德瓦道斯基、日本川口卫教授等。
11) 各地纷纷成立学会、研究中心等组织。我国除中国土木工程学会桥梁及结构学会空间结构委员会外,在各地成立了相应的组织。如天津市网架推广小组(1976年),山西(1984年)、兰州(1990年)、江西(1991年)都成立了空间结构委员会,南京(1989年)成立了江苏空
间结构中心,上海(1991年)成立了上海地区空间结构技术发展中心。最近广州也成立了空间结构委员会。中国钢结构协会也成立了空间结构协会,己开展工作。
12) 网架结构应用范围不断扩大。除在民用、公共及工业建筑中采用网架外。现已扩展到塔桅结构(如大连电视塔塔身[图4][5]、徐州电视塔塔楼、上海东方明珠电视塔两个塔楼)、体育看台罩栅(太原、北京、孝感、深圳、石家庄等地)、天井、雨蓬、人行桥、脚手架、栈桥、墙架以及楼板、甚至出现许多装饰性网架。 ) 空间结构委员会发行的空间结构简讯内容丰富、新颖、及时、对互通信息起了极其重其重要的作用。
图 4大连电视塔
第2章网架结构特点及适用范围
2.1 网架结构的特点
特点一、由于网架结构杆件之间的相互作用，使其整体性好、空间刚度大、结构非常稳定。
特点二、网架结构靠杆件的轴力传递载荷，材料强度得到充分利用，既节约钢材，又减轻了自重。一个好的网架设计，其用钢量与同等条件下的钢筋砼结构的含钢量接近，这样就可省去大量的砼，可减轻自重70-80%，与普通钢结构相比，可节约钢材20-50%。
特点三、抗震性能好。由于网架结构自重轻，地震时产生的地震力就小，同时钢材具有良好的延伸性，可吸收大量地震能量，网架空间刚度大，结构稳定不会倒塌，所以具备优良的抗震性能。
特点四、网架结构高度小。可有效利用空间，普通钢结构高跨比为1/8—1/10，而网架结构高跨比只有1/14—1/20，能降低建筑物的高度。
特点五、建设速度快。网架结构的构件，其尺寸和形状大量相同，可在工厂成批生产，且质量好、效率高、同时不与土建争场地，因而现场工作量小，工期缩短。
特点六、网架结构轻巧。能覆盖各种形状的平面，又可设计成各种各样的体形，造型美观大方。
2.2 网架结构的适用范围
网架结构平面布置灵活，可以用于矩形、圆形、椭圆形、多边形、扇形等多种建筑平面。因其建筑造型新颖、轻巧、壮观、极富表现力，深受建筑师和业主的青睐。由于网架结构能够适应不同跨度、不同平面形状、不同支承条件、不同功能需要的建筑物，不仅中小跨度的工业与民用建筑有应用，而且被大量运用于中大跨度的体育馆、展览馆、大会堂、影剧院、车站、飞机库、厂房、仓库等建筑中。
如图所示：
采用网架结构的体育馆[图5][6]：
图5体育馆球形网架结构
采用网架结构的煤仓[图6][7]：
图 6镇海炼化动力中心圆形煤场堆取料机及网架采用网架结构的火车站[图7][8]：
图 7火车站网架结构
第3章网架的结构形式及选型
通常网架有两大类：一类是由不同方向的平行弦桁架相互交叉组成的，故称为交叉桁架体系网架；另一类是由三角锥、四角锥或六角锥等的椎体单元组成的空间网架结构，故称为角锥体系网架。
3.1 交叉桁架体系
第一大类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构，称之为交叉桁架体系网架。这是一种最简单的，也是最早得到采用的网架结构形式之一。它是在交叉梁的基础上发展而来和演变而来。这类网架的上、下弦杆等长。腹杆一般可设计为“拉杆体系”，即长杆（斜杆）受拉，短杆（竖杆）受压，斜杆与弦杆夹角宜在40度到60度之间。其中，竖杆为各组平面桁架所共用。
1）两向正交正放网架
2）两向斜交斜放网架
3）两向正交斜放网架
4）三向交叉网架
3.2 角锥体系网架
第二大类适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。
1）三角锥组成的网架结构。主要有：三角锥网架、抽空三角锥网架（分Ⅰ型和Ⅱ型）、蜂窝形三角锥网架等型式。
2）四角锥体组成的网架结构。主要有：正放四角锥网架、斜放
四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。
3）六角锥体组成的网架结构。主要形式有：正六角锥网架。
3.3 网架结构的计算
3.3.1 一般计算原则
第1条网架结构应进行在外荷载作用下的内力、位移计算，并应根据具体情况，对地震、温度变化、支座沉降及施工安装荷载等作用下的内力、位移进行计算。
对非抗震设计，荷载及荷载效应组合应按国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ 9—87进行计算，在截面及节点设计中，应按照荷载的基本组合确定内力设计值；在位移计算中应按照短期效应组合确定其挠度。
对抗震设计，荷载及荷载效应组合应按国家标准《建筑抗震设计规范》GBJ 11—89确定内力设计值。
网架结构的内力和位移可按弹性阶段进行计算。
第2条网架结构的外荷载按静力等效原则，将节点所辖区域内的荷载集中作用在该节点上。结构分析时可忽略节点刚度的影响，假定节点为铰接，杆件只承受轴向力。当杆件上作用有局部荷载时，应另考虑受弯的影响。
第3条网架结构根据跨度大小、网架类型及工程情况可分别按
下列规定选用不同方法进行内力、位移计算：
一、空间桁架位移法适用于各种类型、各种支承条件的网架计算；
二、交叉梁系差分法可用于跨度在40m以下的由平面桁架系组成的网架或正放四角锥网架的计算；
三、拟夹层板法可用于跨度在40m以下的由平面桁架系或角锥体组成的网架计算，此法可考虑剪切变形和刚度变化的影响；
四、假想弯矩法可用于斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架的估算。
第4条网架结构的支承条件，可根据支承结构的刚度、支座节点的构造情况，分别假定为二向可侧移、一向可侧移、无侧移的铰接支座或弹性支承。
3.3.2 简化计算法
第1条由平面桁架系组成的网架结构和正放四角锥网架结构，经过惯性矩的折算，可简化为相应的交叉梁系，用差分法进行内力、位移计算。梁的折算惯性矩I可按下式计算：
第2条由平面桁架系组成的网架，当采用交叉梁系差分法分
析时，其网架弯矩和杆件内力可按下列公式计算：
第3条由平面桁架系或角锥体组成的网架结构，可简化为正交异性或各向同性的平板按拟夹层板法进行内力、位移计算。
第4条对于两向正交正放、正放四角锥、正放抽空四角锥等三种网架，当平面形状为矩形、周边简支时，拟夹层板法的弯矩和挠度可按下列公式计算：
当上弦、下弦、斜杆、竖杆等各类杆件截面面积不等时，可分别取其截面面积的算术平均值。
第4章新型网架的发展现状及前景
在众多的现代的建筑物风格之中，网架是被很广泛的应用的，它一直都受到很多人的青睐，而且网架现在在超过两成的建筑物中都有着很好的应用，并且在运用过程中，网架的结构和模式也发生了很大的变化，那么网架的未来发展前景到底如何呢?
一、施工越来越快速。在以往，一个工程就会需要好几个月的时间去进行打造，但是随着我们队这种类型的工程掌握越来越熟练，并且一些相对应的施的出现，因此现在施工的速度快了许多。
二、重量越来越轻巧。对于一些穹顶式的构架来说，网架的重量是很重要的一个方面，如果网架的重量很轻巧，，那么久能够使产品在构造上更加的容易，而且也能够更好的让大家的安全得到保障，这样就不会出现坍塌这一类的事故。
三、网架的寿命越来越长。其实，网架的寿命主要还是取决于丫的用材方面，在目前网架使用最为广泛的一种材料就是不锈钢材料，而且不锈钢的配方也在不断的研发和更新中，不锈钢材料技术的进步也使得网架这类的建筑产品也得到了发展，这也是网架的使用寿命越来越长的主要原因。
网架的工业化生产程度高，它的制造需要演的的工艺要求，但是网架能够大批量的生产，制造精度较高，它采用工厂制造和安装的施工方法，能够缩短生产周期，降低生产的成本，提高经济效益。
第5章结论
随着钢结构建筑日新月异的发展趋势，我国钢结构建筑应用范围逐步扩大，在新技术应用方面得到迅猛发展。钢架结构建筑的规模越来越大、造型也越来越新颖独特。如北京国家大剧院、中央电视台新址大楼、广州电视塔、广州珠江大桥等钢结构工程，无论在建筑造型还是在结构形式上都有了新的突破。从北京奥运会鸟巢到上海世博会，钢网架结构建筑已经渗入到人们身边。
预计未来几年，钢结构网架用钢量在以下几个领域将有所增长。一个是工业厂房和工业构筑物。随着我国工业化进程不断推向前进，大型工业厂房和大型工业建筑物会有所增加。近年来，公路桥梁采用钢结构呈现增长趋势，特别是跨海、跨江大桥等大跨度桥梁的建设。三是在市政工程建设中，钢结构网架用量也在增长。地铁、轻轨工程，城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公交设施以及房屋建设越来越多的采用钢结构。特别在北京、上海、天津、重庆等城市，采用钢结构的比例在逐年增加。今后几年，我国在工业建筑、新能源建设、桥梁、市政建设、环保工程、城市公共设施等领域，刚结构网架工程的应用将会大幅增加。
[参考文献]
[1]、刘锡良、潘延东，“我国空间网架结构的发展现状”，[J]，天津大学，1997年12月。
[2]、夕阳下的网架结构，
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[3]、云南玉溪卷烟厂
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/images/2007-12-10/119725548 8560.jpg
[4]、天津第四棉纺厂，
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/imageRepository/f6a4ea95-d30a-47ee-8a c5-37d13cb84805.jpg
[5]大连电视塔，
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/tao/69/db23b8f37b7e902f9780315d6 479bc57.jpg
[6]、体育馆球形网架结构屋盖的设计，
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/newsfile/2014312155048456.jpg
[7]、镇海炼化动力中心圆形煤场堆取料机及网架，
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/2f0j01sBftjiPqCCcg/%E7%BD [8]、火车站网架结构，
https://www.doczj.com/doc/0112442452.html,/UploadFiles/Others/201411251054468525 220.jpg
网架结构设计与施工规程JGJ7—91 主编单位：中国建筑科学研究院、浙江大学批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992 年4 月1 日关于发布行业标准《网架结构设计与施工规程》的通知建标[ 1991] 648号 各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部门：根据原城乡建设环境保护部（86）城科字第263 号文的要求，由中国建筑科学研究院、浙江大学主编的《网架结构设计与施工规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号JGJ7—91，自1992 年4 月1 日起施行。原国家建筑工程总局批准的标准《网架结构设计与施工规定》JGJ7—80 同时废止。 本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理和解释。由建设部标准定额研究所组织出版。在实施过程中如有问题和意见，请函告中国建筑科学研究院。中华人民共和国建设部1991年9 月29日 主要符号 Ab ――网架下弦杆截面面积； At ——网架上弦杆截面面积； Am——支承（上承或下承）平面弦杆截面面积的算术平均值； Aeff ――高强度螺栓有效截面面积； D ――网架的折算抗弯刚度；钢球直径； d 钢管外径； di, d2――组成B角的钢管外径；螺栓直径； ds――销子直径； E――弹性模量； Ec――柱子材料弹性模量； FEK ――网架结构的总水平地震作用标准值； FEVKi ――作用在网架第i节点上竖向地震作用标准值； Ft ――总起动牵引力； Ft1, Ft2 ――起重滑轮组的拉力标准值； f——钢材的强度设计值；――高强度螺栓经热处理后的抗拉强度设计值；Gi ――网架第i节点的重力荷载代表值；Gk ――网架的永久荷载标准值；Gok ――网架总自重标准值；gok 网架自重标准值； He ――柱子高度； h――网架高度； I ――简化为交叉梁系的折算惯性矩； Ke ――悬臂柱的水平刚度； L1 ――网架的长向跨度； L2——网架的短向跨度； I ――杆件几何长度； M ——拟夹层板的弯矩设计值； Nb ――网架下弦杆轴向力设计值； Nc ——网架斜杆轴向力设计值，受压空心球的轴向压力设计值； Nt ----- 网架上弦杆轴向力设计值，受拉空心球的轴向拉力设计值; ――高强度螺栓的拉力设计值；
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。 网架结构的分类 网架结构种类甚多，可按不同的标准对其进行分类。 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。 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。 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。 四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类： 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。 形式
有11种形式的网架结构在我国得到不同程度的应用，下面从构成和特点两方面对这11种形式的网架加以介绍。 一、交叉桁架体系网架 第一大类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构，称之为交叉桁架体系网架（如图）。这是一种最简单的，也是最早得到采用的网架结构形式之一。它是在交叉梁的基础上发展而来和演变而来。这类网架的上、下弦杆等长。腹杆一般可设计为“拉杆体系”，即长杆（斜杆）受拉，短杆（竖杆）受压，斜杆与弦杆夹角宜在40度到60度之间。其中，竖杆为各组平面桁架所共用。这类网架常用的有2种形式。 其中交叉桁架体系又分为：两向网架和三向网架。 二、三角锥体系网架 第二大类适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。 其中分为：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。 三、四角锥体系网架 第三大类是由四角椎体组成的网架结构，有五种形式，分别是：正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。 四、六角锥体系网架 第四大类是由六角锥体（七面体）组成的网架结构，称为六角锥体系网架。它的基本单位元为6根弦杆，6根弦杆构成的六角锥体（可倒置或正置）。这类网架的一种主要形式即为六角锥网架。 结构介绍
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。
编号：创新中心续建工程（公共服务平台）项目 裙楼网架施工方案 编制人： 审核人： 批准人： 日期：
目录 一、工程概况............................. 错误!未定义书签。 二、建筑结构的设计等级及设计使用年限...... 错误!未定义书签。 三、施工工期：........................... 错误!未定义书签。 四、施工前期准备......................... 错误!未定义书签。 五、网架施工工序......................... 错误!未定义书签。 六、钢结构屋面安装：..................... 错误!未定义书签。 七、人员组织机构现场组织管理网络： ....... 错误!未定义书签。 八、机具与设备配备一览表................. 错误!未定义书签。 九、工程进度保证措施..................... 错误!未定义书签。 十、安全施工与文明生产................... 错误!未定义书签。十一、竣工验收........................... 错误!未定义书签。
一、工程概况 本工程为太原不锈钢产业园区创新中心续建工程整个研发中心的裙房部分网架结构，该网架为正放四角锥焊接空心球结构，上弦多点支承，网架短向跨米，长向跨度米,厚度米。 二、建筑结构的设计等级及设计使用年限 1.建筑结构安全等级：二级 2.设计使用年限： 50年 3.建筑抗震设防类别：丙类 4.耐火等级：二级 三、施工工期： 材料进厂后25天 鉴于该工程杆件、球节点数量多，结构形式复杂，技术质量要求高，承接该工程施工必须具有技术素质较高的专业化施工队伍，我公司有能力保质保量按时完成该工程的施工任务，达到合格工程。 四、施工前期准备 1、根据工程规模和工期要求，组织高素质的管理和技术人员，成立专项工程项目经理部，由项目经理负责成立施工管理组织机构，配备精湛的、有丰富施工经验的施工队伍。 2、会同建设单位、设计单位、土建和监理对施工方案进行审查和完善，依既定施工方案商定施工顺序与交叉作业等配合事宜。 3、根锯现场情况，落实施工现场的临建、库房，材料的堆放贮存场地和机具设备的安置。 4、按照设计图纸及工期要求，编制工程材料用量计划，由公司供应部门迅速定货选购，及时发运。 5、按照施工方案，制定工程施工所需机具和设备使用计划，由公司设备管理枓按计划准备，对设备进行测试，确保机具设备以优良性能按时投入使用。 6、制定现场人员管理组织机构，由项目经理负责，落实生产岗位责任制，要求在场人员遵守规章制度，听从指挥，恪守职责、密切配合。向全体施工人员进行技术交底、安全交底，交质量、交任务、交措施。 7、对现场情况再考察，了解现场情况，落实机具、设备和人员的食宿、办公条件。机具、设备、人员按时进场。
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。
网架结构大跨度大空间的应用 摘要：随着我国建筑业的快速发展，传统建筑结构已经无法满足现代化建设需求，在客观上提出了采用网架结构替代平面结构以增加安全性的要求。为此，本文将针对当前网架结构大跨度大空间的应用展开深入分析。 关键词：网架结构；大跨度；大空间 前言：本文将从网架结构大跨度大空间特点、其设计的方法、原则以及理论基础、未来发展前景做出深入分析，以此来为网架结构大跨度大空间的进一步推广使用积累经验，从而为我国建筑行业实现可持续发展略尽绵薄之力。 1 网架结构大跨度大空间特点 1.1结构体型更为丰富 采用大跨度大空间的网架结构，在当前建筑业发展过程中已经成为衡量一个国家整体建筑行业发展水平的重要标志之一。通过该种结构，设计师可以获得更加宽广的想象空间与设计思路，从而设计出千变万化、丰富多彩的结构体型，使之展现出更加强烈浓厚的认为景观以及象征性寓意。 1.2网架结构及钢混框架结构体系应用范围更加广泛 相较于平面结构，采用网架结构以及钢混框架结构体系具有以下两个明显的优势：一是自身采用混合结构设计，所用材质更轻，特别是目前其所采用的钢材、膜材、具有高强度的轻质材料，具有良好的经济性，可以为建筑企业创造更加更厚的经济效益。二是便于工
业化生产，其所采用的空间结构的绝大多数构件均可以在地面进行设计制作，之后运输至指定建设地点之后可以更加灵活的予以组装并进行设备的维护与更换。因而，网架结构及钢混框架结构体系应用范围更加广泛。 1.3刚度及抗震性能好 由于网架结构存在着显著的三维受力特征，建筑自身所承受的内力相对更为均匀，对于较大的集中负荷可以有效分散，因而整体的刚度更大。同时，由于刚度的增强，使得其自身的抗震性能更加良好。 2 网架结构设计方法、原则以及理论基础 2.1网架结构设计方法 （1）按照结构组成分类 在该类型下主要有以下三种网架结构，其各自设计方法如下所述： 第一种为双层网架，即：具有上下两层弦杆的结构，其最简单也是最为常用的网架结构形式。 第二种为三层网架，即：双层网架基础上于中间加上一层弦杆，当网架跨度≤50m时可以酌情考虑此种设计方法；若跨度≤80 m时，则需要将其作为优先考虑设计方案。 第三种为组合网架，即：利用具有良好抗压性的钢筋混凝土板替代上弦杆，将不同组织材料构建成为网架的最基本单元，最终形成网架结构。
技 术 交 底 工程名称交底时间 工程部位钢结构网架制作与安装交底对象 交 底 人接受人 参加交底人员 内 容 一、施工操作工艺 (一)矫正、放样、下料 1、材应按设计和施工规范规定的变形偏差值用压力机、平板机或人工矫正，以保证平直。 2、材在下料前，应进行起拱的计算、杆件的下料长度计算以及节点的放样等，制成样板或样杆。 3、杆件应用机床下料，下料长度应预加收缩余量，收缩量包括杆件的焊接收缩变形量和球节点的焊接收缩量，应通过试验确定。一般加衬管时，每条焊缝放1.5～3.5mm；不加衬管时，每条焊缝放1.0～2.0mm；壁厚超过4n恤时，同时用机床加工成坡口。当用角钢杆件时，同样应预留焊接收缩量，下料时可用剪床或割刀。 4、接球节点的半圆球，应用机床剖口。焊接后的成品球表面应光滑平整，不应有局部凸起或折皱。节点球的允许偏差:直径±2mm；不圆度±2mm；壁厚不均匀度10％；对口错边量1mm。 5、检查合格的钢球，应放在专用平台上，用划线工具在球面划出杆件的装配线，并打好标记、报验。加衬管的钢球，在复查合格后加衬管并重新报验确认。 6、杆件上的铁锈、飞刺、油污、脏物等清理干净，并按安装图编号、备用。 (二)小拼或单元拼装 1、架结构的施工原则，小拼及单元拼装均宜在工厂内制作。小拼或单元拼装单元划分的原则是:尽量增大工厂焊接工作量的比例；应将所有节点都焊在小拼单元上，网架总拼时仅连接杆件。 2、架的小拼或单元体拼装应在专用拼装模架上进行，模架可用平台型或转动型，以保证结构形状、几何尺寸的准确和互换性。 3、元体制作的顺序为:先平面，后空间；中间向两边，从下到上
进行，尽量减小焊接应力和焊接变形。应严格控制分条或分块的网架单元的尺寸准确，以保证高空总拼时节点的吻合和减少误差积累。 4、元体制作完成后，经测量报验，标上编号，划出安装定位线等，以备总拼。 5、拼单元体的允许偏差:空心球节点与钢管中心允许偏移为2mm；分块的网架单元，当长度小于或等于2Om时，拼装边长度允许误差为±5mm；长度大于2Om时，拼接边长度允许误差为±lOmm。 (三)网架结构的节点和杆件 网架结构的节点和杆件在工厂内制作完成并检验合格后运至现 场，拼装成整体。国内经过大量的工程实践创造了许多方法，归纳起来有以下六种施工工艺。 1、散装法 是把杆件和节点先在地面组装成小拼单元，然后用起重机吊装到设计位置总拼成整体；或将网架杆件和节点直接在高空设计位置总拼装成整体。 (1)拼装顺序应便于保证拼装的精度，减少误差积累。矩形网架总拼装顺序是:以建筑物一端开始向另一端以两个三角形同时推进，待两个三角形相交后，则按人字形逐向渐前推进，最后在另一端的正交合拢。每面块体的安装顺序，在开始两个三角形部分是由屋脊部分开始分别向两边拼装，两三角形相交后，则由交点开始同时向两边拼装。圆形网架的总拼装顺序是:先在网架中心焊一核心单元，再往外作环形扩展，外一环点焊定位后，内一环再施焊，以尽量减少焊接应力和变形。 (2)当采取分件拼装，一般采取分条进行，顺序为:支架抄平、放线→放置下弦节点板→按条依次组装下弦、腹杆、上弦支座(由中间向两端，一端向另一端扩展)→连接水平系杆→撤出下弦节点垫板→总拼精度校验→油漆。每条网架组装完，经校验无误后，按拼装顺序进行下条网架的组装，直至全部完成。 (3)吊装分块(分件)用履带式或塔式起重机进行。拼装支架用钢管或木制，可局部搭设作成活动式，亦可满堂红搭设。拼装支架的支撑点应设在下弦节点处。分块拼装后在支架上分别用方木和小型液压千斤顶顶住网架中央竖杆下方，进行标高调整。 (4)网架拼装过程中，每环(条)施焊后，应及时检查基准轴线位置、标高及垂直偏差；大于设计及施工规范允许的偏差值时，应及时
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。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
网架结构工程基本介绍 网架结构工程基本介绍 网架结构工程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。 网架结构的分类 网架结构种类甚多，可按不同的标准对其进行分类。 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。 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。 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。 四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类： 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。 形式 有11种形式的网架结构在我国得到不同程度的应用，下面从构成和特点两方面对这11种形式的网架加以介绍。 一、交叉桁架体系网架 第一大类是由两组或三组平面桁架组成的网架结构，称之为交叉桁架体系网架(如图)。这是一种最简单的，也是最早得到采用的'网架结构形式之一。它是在交叉梁的基础上发展而来和演变而来。这类网架的上、下弦杆等长。腹杆一般可设计为“拉杆体系”，即长杆(斜杆)受拉，短杆(竖杆)受压，斜杆与弦杆夹角宜在40度到60度之间。其中，竖杆为各组平面桁架所共用。这类网架常用的有2种形式。 其中交叉桁架体系又分为：两向网架和三向网架。 二、三角锥体系网架 第二大类适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。 其中分为：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。 三、四角锥体系网架 第三大类是由四角椎体组成的网架结构，有五种形式，分别是：正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。 四、六角锥体系网架 第四大类是由六角锥体(七面体)组成的网架结构，称为六角锥体系网架。它的基本单位元为6根弦杆，6根弦杆构成的六角锥体(可倒置或正置)。这类网架的一种主要形式即为六角锥网架。 结构介绍
钢网架结构安装 1 范围 本工艺标准适用于钢网架结构高空散装法，高空滑移法或地面拼装总体吊装（提升）等安装工艺。 2 施工准备 2.1 材料 2.1.1 钢网架安装的钢材与连接材料，高强度螺栓、焊条、焊丝、焊剂等，应符合设计的要求，并应有出厂合格证。 2.1.2 钢网架安装用的空心焊接球、加肋焊接球、螺栓球。半成品小拼单元、杆件，以及橡胶支座等半成品，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。 2.2 主要机具： 电焊机、氧-乙炔切割设备、砂轮锯、杆件切割车床、杆件切割动力头、钢卷尺、钢板尺、卡尺、水准仪、经纬仪、超声波探伤仪，磁粉探伤仪、提升设备、起重设备、铁锤、钢丝刷、液压千斤顶、倒链等工具。 2.3 作业条件： 2.3.1 安装前应对网架支座轴线与标高进行验线检查。网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的规定。 2.3.2 安装前应对柱顶混凝土强度进行检查，柱顶混凝土强度必须符合设计要求和国家现行有关标准的规定以后，才能安装。 2.3.3 采用高空滑移法时，应对滑移轨道滑轮进行检查，滑移水平坡度应符合施工设计的要求。 2.3.4 采用条、块安装，工作台滑移法时，应对地面工作台、滑移设备进行检查，并进行试滑行试验。 2.3.5 采用整体吊装或局部吊装迭时，应对提升设备进行检查，对提升速度、提升吊点、高空合拢与调整等工作作好试验，必须符合施工组织设计的要求。 2.3.6 采用高空散装法时，应搭设满堂红脚手架，并放线布置好各支点位置与标高。采用螺栓球高空散装法时，应设计布置好临时支点，临时支点的位置、数量应经过验算确定。 2.3.7 高空散装的临时支点应选用千斤顶为宜，这样临时支点可以逐步调整网架高度。当安装结束拆卸临时支架时，可以在各支点间同步下降，分段卸荷。 3 操作工艺 3.1 螺栓球正方四角锥网架高空散装法：
空间网架结构设计
高福聚
石油大学建筑工程系 二○○四年六月
第四章
网架结构设计
4.1 网架结构的形式及种类
4.1.1 网架结构的基本单元及几何不变性
1．基本单元 网架结构可以看作是平面桁架的横向拓展、也可以看作是平板的格构 化。网架结构的起源，据说是仿照金刚钻石原子晶格的空间点阵排布，因 而是一种仿生的空间结构，具有很高强度和很大的跨越能力。 网架结构是由许多规则的几何体组合而成，这些几何体就是网架结构 的基本单元。常用的有：三角锥、四角锥、三棱体、正方棱柱体，此外还 有：六角锥、八面体、十面体等（图 4－1） 。
图 4-1
网架结构的基本单元
1
网架在任何外力作用下都必须是几何不变体系。因此，应该对网架进 行机动分析。 2．网架几何不变的必要条件 网架是一个铰接的空间结构，其任意一个节点有三个自由度。对于一 个具有 J 个节点，m 个杆件的网架，支撑于具有 r 根约束链杆的支座上时， 其几何不变的必要条件是： （4－1） 如果将网架作为刚体考虑，则最少的支座约束链杆数为 6，故 r ≥6。 由此可知，当 m ≥ 3 J ? r 时，为超静定结构的必要条件；当 m ＝ 3 J ? r 时，为静定结构的必要条件；当 m ≤ 3 J ? r 时，为几何可变体系。 3．网架几何不变的充分条件 分析网架结构几何不变的充分条件时，应先对组成网架的基本单元进 行分析，进而对网架的整体作出评价。 三角形是几何不变的。如果网架基本单元的外表面是由三角形所组 成，则此基本单元也将是几何不变的。在对组成网架的基本单元进行分析 时，一般有以下两种类型和两种分析方法。 1）两种类型： 自约结构体系 自身就为几何不变体系； 它约结构体系 需要加设支承链杆，才能成为几何不变体系。 2）两种分析方法： ① 以一个几何不变的单元为基础， 通过三根不共面的杆件交出一个新 节点所构成的网架也为几何不变；如此延伸。 ② 列出考虑了边界约束条件的结构总刚度矩阵 0， [K ] 为非奇异矩阵，网架位移和杆力有唯一解，网架为几何不变体系； 如果 K ＝0， [K ] 为奇异矩阵，网架位移和杆力没有唯一解，网架为几何 可变体系。
m + r ? 3 J ≥0 或 m ≥ 3 J ? r
[K ] ,
如果 K ≠
4.1.2
网架结构的形式
在对网架结构分类时，采取不同的分类方法，可以划分出不同类型的 网架结构型式。一般地， 1．按结构组成分 1）双层网架 具有上下两层弦杆，是最常用的网架结构形式。 2） 三层网架 具有上中下三层弦杆， 强度和刚度都比双层网架提高很 大。在实际应用时，如果跨度 l＞50m，酌情考虑；当跨度 l＞80m 时，应
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安全技术交底 施工单位：分包单位：有限公司 工程名称施工部位或层次总装车间 施工内容及交 钢网架安装交底日期年月日底项目 钢网架结构安装 1 范围 本工艺标准适用于钢网架结构高空散装法，高空滑移法或地面拼装总体吊装（提升）等安装工艺。 2 施工准备 2.1 材料 2.1.1 钢网架安装的钢材与连接材料，高强度螺栓、焊条、焊丝、焊剂等，应符合设计的要求，并应有出厂合格证。 2.1.2 钢网架安装用的空心焊接球、加肋焊接球、螺栓球。半成品小拼单元、杆件，以及橡胶支座等半成品，应符合设计要求及相应的国家标准的规定。 2.2 主要机具： 电焊机、氧-乙炔切割设备、砂轮锯、杆件切割车床、杆件切割动力头、钢卷尺、钢板尺、卡尺、水准仪、经纬仪、超声波探伤仪，磁粉探伤仪、提升设备、起重设备、铁锤、钢丝刷、液压千斤顶、倒链等工具。 2.3 作业条件： 2.3.1 安装前应对网架支座轴线与标高进行验线检查。网架轴线、标高位置必须符合设计要求和有关标准的规定。 2.3.2 安装前应对柱顶混凝土强度进行检查，柱顶混凝土强度必须符合设计要求和国家现行有关标准的规定以后，才能安装。 2.3.3 采用高空滑移法时，应对滑移轨道滑轮进行检查，滑移水平坡度应符合施工设计的要求。 2.3.4 采用条、块安装，工作台滑移法时，应对地面工作台、滑移设备进行检查，并进行试滑行试验。 2.3.5 采用整体吊装或局部吊装迭时，应对提升设备进行检查，对提升速度、提升吊点、高空合拢与调整等工作作好试验，必须符合施工组织设计的要求。 2.3.6 采用高空散装法时，应搭设满堂红脚手架，并放线布置好各支点位置与标高。采用螺栓球高空散装法时，应设计布置好临时支点，临时支点的位置、数量应经过验算确定。 2.3.7 高空散装的临时支点应选用千斤顶为宜，这样临时支点可以逐步调整网架高度。当安装结束拆卸临时支架时，可以在各支点间同步下降，分段卸荷。 3 操作工艺 3.1 螺栓球正方四角锥网架高空散装法： 3.1.1 工艺流程： 放线、验线→安装下弦平面网络→安装上弦倒三角网络→安装下弦正三角网络→ 调整、紧固→安装屋面帽头→支座焊接、验收
常见网架结构型式与建 模技巧 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
常见网架结构型式与建模技巧 建筑结构通常分平面结构和空间结构两大类。应用最广泛的空间结构是空间网格结构，根据组成形状分为网架结构和网壳结构。当网格结构为平板型时即为网架结构，当网格结构为曲面形状并具有网壳的结构特性时即为网壳结构。 网架结构，首先按网格单元分为平面桁架系网架，四角锥体系网架、三角锥体系网架。其次，按网架的支承情况分为周边支承网架、点支承网架、周边支承与点支承相结合的网架，三边支承或两边支承网架。实际工程中，我们常用的是四角锥和三角锥体系网架。 网壳结构有很多种分类方法和种类，仅介绍常用类型，首先按结构型式分球面网壳、柱面网壳、双面抛物面网壳、折板型网壳、应力表皮网壳。其次，按支承条件分无水平推力网壳、有水平推力网壳。按层数分单层网壳、双层网壳等，详见附表。 开始设计网架工程时，应综合比较选择一个优化的结构类型，然后开始建模。建模是将工程模型转化为数字模型的一个过程。首先，根据建筑造型选择网格组成单元，划分网格尺寸。然后根据跨度、支承方式、荷载大小等，确定网架厚度。完成几何形状后，再根据支承柱的刚度给支座赋值。最后调整荷载、进行结构分析和设计。这样，反复比较几个网架方案，最终确定一个优化设计方案作为设计方案。 网架建模关键步骤如下： 第一、网格单元：目前常用的组成单元中四角锥体应用最普遍。因为，四角锥网架造型整齐、美观、刚度大。当网架几何尺寸为正方形或接近正
方形时，多采用斜放类锥体网架。当几何尺寸为多边形即六边形或八边形时，可采用三角锥网架，它形成的结构单元和网架整体很有规律，传力途径简洁，受力合理。当网架几何尺寸为圆形、弧形，可采用三角锥体，也可采用四角锥体系。 第二、网格尺寸和厚度：首先根据网架跨度和荷载大小确定网格数和网格尺寸。通过周边支承平板网架工程计算结果，总结如下最优网格数与跨高比的经验公式： 注：L2为短向跨度，单位为m。 以上公式仅为参考数据，实际工程设中应上下浮动10％进行试算比较，确定一个较佳的网格数作为工程数据。 其次，网格尺寸还和屋面材料有关，当屋面为压型钢板时，网格一般不应大于3m。否则，一般压型钢板都要增加副檩条。当屋面夹芯板时，可以大于3m。当屋面为采光板时，应根据玻璃、阳光板规格确定，一般不大于2m。 第三、支座假定：支座约束可分为自由、弹性、固定和强迫位移等四种。弹性支承是网架结构中普遍存在的约束条件。如果能计算出网架下部支承结构在某自由度方向的刚度，这样可以近似地计算出网架与下部结构
施工组织设计目录 一、工程概况与编制依据 1、工程概况 2、编制依据 二、网架杆件安装 （一）、总体布署 （二）、加工制作 （三）、运输 （四）、网架安装 （五）、质量保证措施及安全措施 三、屋面板安装 四、工程安全目标及安全措施 五、工期保证措施 六、现场文明施工 附件1: 网架安装示意 附件2：施工现场平面图 附件3：安装平面图 附件4：施工计划
一、工程概况与编制依据 1、工程概况 （1）、工程简介： 山东地热游泳馆维修改造网架结构工程，建筑规格为86.3X36.1M，投影面积约3300M2，结构形式为螺栓球网架结构，网格形式为正放四角锥、网格间距为4M，节点类型为螺栓球，支座底面标高为9.5M，屋面上层彩板约3300M2、屋面底板约3300M2。板型：屋面板面板为478型0.6mm+75mm保温棉，屋面底板为900型0.7mm铝镁猛板。 （2）、网架设计参数： 抗震设防烈度为7度，下弦支撑,网架上弦恒荷载0.3KN／m2，活荷载0.5KN ／m2，下弦恒荷载0.2KN／m2，风载0.5KN／m2。 2、编制依据 （1）.《建筑施工手册》第四版 （2）.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） （3）.《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002） （4）.《网架结构设计与施工规程》(JGJ7—91) （5）.《网架结构工程质量检验评定标准》(JGJ78—91)》 （6）.《建筑施工安全检查标准》 （7）.现有设计蓝图及设计变更
二、网架杆件安装方案 (一)、总体部署 1、本工程的总体施工方案是：网架生产、运输、安装，其他配以涂漆及搬运后勤人员等； 2、进度安排 2.1设计出图： 5天； 2.2加工制作： 20天； 2.3网架安装： 30 天； 2.4屋面施工为 30天； 2.5现场施工总工期确保在60天内完成。 (二)、加工制作 1、出图 1.1出图是指在设计图的基础上生产加工图及安装图，做到以利加工、运输、现场堆放和安装。另外龙骨布置、节点及龙骨加工图，屋面排放、构造及屋面板加工图，以上图纸均由技术部来完成。 1.2本工程出图将由2人共同完成，其中1人设计，1人专业校对，出图后交设计人员及有关人员（总工程师、生产科、质管科）审核，确保图纸的准确性、完整性、工艺性，本工程设计出图的时间安排为：网架工程3天内完成，屋面工程2天内完成。本工程图纸最终由设计院和业主共同确认。 2、原材料采购及质量控制 本公司原材料采购及质量控制完全按ＩＳＯ９００1质量体系程序文件来执行，其具体执行过程主要为以下几点： 2.1公司采购的原材料（包括零部件）均经公司评定的合格供应商提供，特殊材
螺栓球节点网架详解 网架结构因其结构新颖，受力合理，自重轻、用钢量低等优点，我国从80年代后期大量涌现，每年约以80~100万m2增加。广泛应用于大型体育场馆、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等。 国内网架结构主要分为：焊接球节点网架及螺栓球节点网架两种。螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大，现场安装便捷，适用于现场工期紧，施工条件、用电量受制约，网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。本文重点介绍螺栓球节点网架。 一、设计图纸分解 一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦及腹杆布置图，支座及支托详图，杆件材料表，螺栓球材料表，螺栓、套筒、顶丝材料表，封板、锥头材料表，螺栓球加工详图（若有其它要求另加，如吊挂件、通风机房等）。首先对图纸中提供的网架平面图与基础平面图进行复核，以确保网架支座位置与基础相吻合。接着对网架图提供的杆件材料表进行复核，主要是复核网格的轴线长度，然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度，接着复核杆件的下料长度。一切无误后方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。 二、杆件的计算 螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径，螺栓球的切削量，套筒长度，锥头长度等因素的控制。 杆件长度计算公式为： 杆件下料长度＝杆件焊接长度—2（锥头长度—锥头止口长度—1mm）。 （公式中1mm为钢管与锥头间隙，保证焊接质量） 杆件焊后长度＝（杆件几何长度）—（一段球半径＋另一段球半径＋一段套筒长度＋另一段套筒长度）＋（一段螺栓球切削量）＋（另一段螺栓球切削量）。 杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙，及构件组合详图如图1所示：
30%,即可间隔式拆除檩条及支柱;达到设计强度的50%时,即可拆除全部模板体系。 3 1 3 加强现场的施工管理,按模板面积领取相应的木材,并做好回收工作,把木材的损耗减小至最低点。 3 2 采取必要措施,保证安全施工 3 2 1 为防止安装专业施工时,高空坠物伤害自己,需在施工层的上一层钢平台上满铺木板或跳板形成隔离层。 3 2 2 为防止自己施工时高空坠物伤害别人,或高空坠落。 (1) 在施工平台的钢梁下翼缘上,焊接槽钢[8 (L=80mm),间距3000mm,挂设安全网及安全绳( 7钢丝绳) (2) 在正式施工前,需在施工平台四周的钢柱上拴设安全绳( 7钢丝绳),并在平台四边设置由 25m m钢管构成的围护栏杆。 4 结语 采用 无顶撑支模可铺设模板30m2/工日; 移动性拆模平台可拆除模板60m2/工日,加快了施工进度,保障了楼层板上的设备安装及房间施工,并为天棚的装饰工程提供了良好的施工作业条件。这种施工方法在同类型结构中是可行的。 [收稿日期] 2001-08-08 [作者简介] 闫 立,男,1963年5月生,黑龙江肇州人,硕士研 究生,高级工程师,现任黑龙江省农垦建筑总公司 副总工程师。 网架结构分析方法的简介 黎 英 (哈尔滨大通网架新技术有限公司 150001) !摘 要? 论述了网架结构分析的各种方法,同时说明了各种方法的特点。 !关键词? 网架结构;预测;试验模型 !中图分类号? TU312 1 !文献标识码? B !文章编号? 1001 6864(2001)04-0038-02 分析方法就是通过对模型性能的研究,以达到对已经建成或计划建造实际结构的性能进行研究和预测[1]。虽然要研究的与结构性能有关的参数很多,但人们研究最普遍的还是外力或强制变位作用下结构内部应力和变形大小等的性能。 目前结构分析的主要方法有:试验方法、连续介质力学的经典方法、有限元方法、模拟连续体的方法、有限差分法。 1 试验方法 试验模型在物理构造上和它们的原型很相像,并用一般用来直接测量应变和变形。要确保模型的制作和量测达到足够高的水平,以使它具备至少同数学模型一样的精度,则需要良好的实验设施、娴熟的技术人员和极大的耐心。因此,实物模型的使用趋向是限于用来检验新的数学模型或分析方法的可靠性,限于以创造一套分析方法为目的的探索性研究。这套分析方法是运用于一定结构的一定性能的预测工具。 这类结构的数值分析方法应用很普遍而且其可靠性也经受住了检验。在使用荷载作用下网架结构一般是在弹性范围内工作,虽然如此,当研究更高水平的荷载作用效应时,试验研究还是适合的。 2 连续介质力学方法 当用经典方法分析连续系统时,首先取出一小微元体进行研究,以小微元体上各量建立平衡方程,此方程满足平衡条件、几何相容条件和物理本构关系。然后通过这样一个过程使小微元体趋于无穷小以建立整个连续体的偏微分或积分方程。对于保守系统来说,也可以通过对能量函数取驻值的方法建立方程,这里的能量函数是通过对连续介质单元的能量及外力功进行积分得到的。 控制方程建立以后,只能对几种非常简单的结构形式进行求解。在一般情况下,方程必须通过数值积分或有限差分方法来解,由这些方法给出的解是近似解,因为方程实际上只在一些离散点上得到满足。 连续介质力学的方法虽然不适宜直接用来求解复杂结构,但它在建立有限元离散化方法中起很大 38 低 温 建 筑 技 术 2001年第4期(总第86期)
常见网架结构型式与建模技巧 建筑结构通常分平面结构和空间结构两大类。应用最广泛的空间结构是空间网格结构，根据组成形状分为网架结构和网壳结构。当网格结构为平板型时即为网架结构，当网格结构为曲面形状并具有网壳的结构特性时即为网壳结构。 网架结构，首先按网格单元分为平面桁架系网架，四角锥体系网架、三角锥体系网架。其次，按网架的支承情况分为周边支承网架、点支承网架、周边支承与点支承相结合的网架，三边支承或两边支承网架。实际工程中，我们常用的是四角锥和三角锥体系网架。 网壳结构有很多种分类方法和种类，仅介绍常用类型，首先按结构型式分球面网壳、柱面网壳、双面抛物面网壳、折板型网壳、应力表皮网壳。其次，按支承条件分无水平推力网壳、有水平推力网壳。按层数分单层网壳、双层网壳等，详见附表。 开始设计网架工程时，应综合比较选择一个优化的结构类型，然后开始建模。建模是将工程模型转化为数字模型的一个过程。首先，根据建筑造型选择网格组成单元，划分网格尺寸。然后根据跨度、支承方式、荷载大小等，确定网架厚度。完成几何形状后，再根据支承柱的刚度给支座赋值。最后调整荷载、进行结构分析和设计。这样，反复比较几个网架方案，最终确定一个优化设计方案作为设计方案。 网架建模关键步骤如下：
第一、网格单元：目前常用的组成单元中四角锥体应用最普遍。因为，四角锥网架造型整齐、美观、刚度大。当网架几何尺寸为正方形或接近正方形时，多采用斜放类锥体网架。当几何尺寸为多边形即六边形或八边形时，可采用三角锥网架，它形成的结构单元和网架整体很有规律，传力途径简洁，受力合理。当网架几何尺寸为圆形、弧形，可采用三角锥体，也可采用四角锥体系。 第二、网格尺寸和厚度：首先根据网架跨度和荷载大小确定网格数和网格尺寸。通过周边支承平板网架工程计算结果，总结如下最优网格数与跨高比的经验公式： 注：L2为短向跨度，单位为m。 以上公式仅为参考数据，实际工程设中应上下浮动10％进行试算比较，确定一个较佳的网格数作为工程数据。 其次，网格尺寸还和屋面材料有关，当屋面为压型钢板时，网格一般不应大于3m。否则，一般压型钢板都要增加副檩条。当屋面夹芯板时，可以大于3m。当屋面为采光板时，应根据玻璃、阳光板规格确定，一般不大于2m。 第三、支座假定：支座约束可分为自由、弹性、固定和强迫位移