浅谈平板网架结构

空间网架结构1、网架的特点和形式网架结构一般是以大致相同的格子或尺寸较小的单元（重复）组成的。

常应用在屋盖结构。

通常将平板型的空间网格结构称为网架，将曲面型的空间网格结构简称为网壳。

网架一般是双层的（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。

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便，因此是近乎“全能”的适用大、中、小跨度屋盖体系的一种良好的形式。

（1）网架特点①网架结构是高次超静定空间结构。

空间刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉降带来的不利影响。

②网架结构的自重轻，用钢量省；③既适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋；④同时也适用于各种平面形式的建筑，如：矩形、圆形、扇形及多边形。

⑤网架结构取材方便，一般采用Q235钢或Q345钢，杆件截面形式有钢管和角钢两类，以钢管采用较多，并可用小规格的杆件截面建造大跨度的建筑（因为网架结构能充分发挥材料的强度，节省钢材）。

⑥网架结构其杆件规格统一，适宜工厂化生产，为提高工程进度提供了有利的条件和保证。

由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的平板空间结构。

具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构。

具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。

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。

（2）网架的形式①网架按弦杆层的形式：按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。

(a) (b)图3—1 双层及三层网架②双层网架的形式a.平面桁架系网架：包括两向正交正放网架、两向正交斜放、斜交斜放网架和三向网架。

特点：由平面桁架相互交叉所组成，其上、下弦杆长度相等，杆件类型少，且上、下弦杆和腹杆在同一平面内。

一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压。

斜腹杆与弦杆间的夹角宜在40°～60°之间。

谈平板网架结构的整体稳定性摘要：平板网架结构作为一般为混合结构体系，具有受力合理、体型优美、空间体积利用率高等优点，广泛应用于体育馆、会展中心、影剧院、机场候机厅等公共建筑结构中[1] [2]。

我国目前的结构设计软件功能有限，一般都是将平板网架结构的上部和下部分开进行结构分析，造成分析结果与结构的实际受力状况差异较大。

因此对平板网架结构的稳定性进行分析很有必要，本文通过某大学体育馆的稳定性分析，得出平板网架结构稳定性的一些有益结论，为类似结构的稳定性分析提供参考。

关键词：平板网架结构；整体稳定性；整体工作中图分类号：tu7文献标识码：a文章编号：1、网架结构计算的假定（1）节点设为空间铰接，杆件内力只考虑轴向力；（2）按照小挠度计算理论进行计算；（3）网架只承受节点荷载[3] [4]。

2、有限元模型的建立2.1工程概况某大学体育馆东西向长度为70.6m，南北向宽度为57.6m，上部网架最高点距离室内地面22.6m。

下部支承结构为四层钢筋混凝土框架结构，上部网架结构形式为正放四角锥双层平板网架，东西向跨度为62.3m，南北向跨度为57.6m。

支承方案采用上弦周边支承。

网架找坡方式采用双面找坡，屋脊处厚度为4.1m，屋檐处厚度为3.0m，上部网架所有节点采用螺栓球节点形式。

此体育馆所在场地为二类场地，抗震设防烈度为八度，地震加速度为0.2g，地震分组为第二组。

2.2 分析模型的建立此体育馆采用软件midas/gen建模分析，上部钢网架杆件以及下部支承结构中长细比较大的构件采用梁单元模拟，下部支承结构中的平面构件采用板单元模拟，得到单独上部网架模型如图2.1所示，上部网架与下部支承体系整体结构模型如图2.2所示。

图2.1单独上部网架模型图2.2网架结构整体模型3、平板网架结构的稳定性对比分析3.1极限承载力对比分析1、恒荷载加载工况以均布的恒荷载作为加载工况，采用网架跨中主节点竖向位移控制的方法，分析单独网架结构模型和网架整体结构模型中上部网架的承载力变化特点，得到分析模型的承载力变化相关数据和相应的承载力发展曲线如图3.1所示。

平板网架结构选型的探讨07级土木工程甲班邓睿 200730121127摘要：平板网架结构由于具有空间受力、整体性及稳定性好、刚度大、抗震性能好、造型美观等特点, 越来越多地用于体育馆、俱乐部等公共建筑中。

但网架结构采用钢结构, 而钢材价格较高, 因此, 科学、合理地设计网架, 节约材料, 降低造价, 具有较大的工程意义。

国内外在此方面已作过不少的研究。

关键词：平板网架结构的形式和特点，平板网架结构的选型正文：网架是一种新型的屋盖承重结构，属于多次超静定空间结构体系，它改变了一般平面架结构的受力状态，能够承受来自各方面的荷载。

这种平板形网架，结构新颖美观，杆件规律性强，网格划一，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。

它广泛用于体育馆、展览厅、餐厅、候车室、仓库及单层多跨工业厂房等屋盖承重结构。

平板型网架是从连续体平板演变而来的, 因此, 平板型网架( 以下简称网架) 首先用于周边简支的情况。

随着建筑工业化的进展, 工程界对其优点的认识逐步加深, 由于其几何形状的组合规律很容易标准化, 便于工厂化生产, 因而有可能提供成批的构配件, 使单位产品在制作和安装中耗费最小的劳动量。

以后出现了网架结构体系化和商品化, 促使网架结构的使用范围逐步扩大, 开始由公共建筑向工业建筑等各类建筑扩展, 这些屋盖的支承情况就不止是周边支承一种, 而可能是各种各样的支承条件,所以, 在各种情况下如何选择适宜的网架结构形式值得探讨。

网架结构从其结构、组成形式来看, 目前常用的有: 交叉桁架体系, 即由许多平行弦桁架纵横交叉联成一个网状结构, 有双向网架和三向网架两类; 四角锥体系, 由许多四角锥体组成的网架,可分为正放四角锥网架和斜放四角锥网架, 其中又可分出抽空型和满锥型网架。

三向网架从其几何构造情况看, 实质上也属于三角锥组成的网架, 刚度很大。

由于网架结构形式变换比较灵活,随着人们对客观规律认识的加深, 还会不断创造新的结构形式。

浅谈平板网架结构的应用与优势平板网架结构主要是从连续体平板演化而来，可以帮助其在周边简支过程中发挥出作用，并通过其尺寸高度来确定屋面具体构造形式。

本文根据以往工作经验，对平板网架结构的应用形式进行总结，并从平面桁架系平板网架、空间桁架系平板网架、平板网架的抗震性能三方面，论述了平板网架结构形式及优势，希望可以对相关工作起到一定帮助作用。

标签：平板网架结构;抗震性能;空间桁架系在网架结构应用过程中，主要是由一系列杆件朝着几个方向有规律的进行组合合成，最终将网状空间杆系结构展示出来，这也是大跨度结构之中的主要形式。

站在外形角度来说，主要包括曲面网壳以及平面平板网架两种形式，平板網架结构应用最为常见。

除此之外，平板网架在应用过程中可以承受较高的动载荷，在构件规格化的同时，还能为制造和安装工作的开展奠定基础。

一、平板网架结构的应用形式（一）网格尺寸的确定在网格尺寸代销的确定上，可以对整个网架的经济性产生极大影响，由于网格较大，相应的节点数量也会降低，为整个施工工作的开展提供方便，如果网格较小，则会与上述情况刚好相反。

另外，如果在房屋建筑之中使用钢筋混凝土进行屋面设计，整个网架尺寸不能过大，否则将会引起整个屋面板的重量提升，增加节点载荷，让网架的耗钢量和吊装难度相应提升。

在使用压型锥板和预制铝合金等轻型屋面制作方案时，网格尺寸也要尽量增大，这样可以降低节点数量，让杆件断面发挥出更大作用，降低钢材的使用量。

总而言之，网格尺寸需要根据网架结构跨度情况和柱网尺寸等数据和要求，对整个网架进行综合设计，很多时候，这些因素与屋面板的规格和种类息息相关，具体表示形式如下：（1/20-1/6）L2其中，L2代表网架的短向跨度。

（二）网架高度的确定为了确保网架高度与应用要求相符，需要以实际工程做对比，选择合适的高度，一般来说，网架的短向跨度范围主要集中在1/20到1/10之间，具体大小与下列因素存在直接关系：首先是屋面荷载，当屋面荷载提升之后，整个网架的挠度数据将会全面提升，为了将网架的挠度数据保持在L2/200以下，所选择的网架需要具备一定高度。