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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
浅谈平板网架结构科技信息O建筑与工程O2007年第34期
浅谈平板网架结构
罗
f宁夏轻工业设计研究院
晖
宁夏银川750001)
【摘要J简要介绍了网架结构中较常用的平板网架的形式及特点,网架平面尺
寸及高度的确定以及网架的屋面构造.
【关键词】网架结构;平板网架结构
网架结构是由一系列杆件沿着几个方向有规律的组合而成的高次超静定的网
状空间杆系结构,它是大跨度结构的重要形式之一,网架结构按照其外形可以分为曲面的网壳和平面的平板网架两大类,本文仅介绍平板网架结构.
1.平板网架结构的形式及特点
目前常用的平板网架主要有平面桁架系平板网架和空间桁系平板网架两大类.
1.1平面桁架系平板网架
平面桁架系平板网架是由两向交叉或三向交叉的平面桁架组成的平板网架.它的主要特点是组成平板网架的各平面桁架均为平行弦桁架,其上下弦杆和腹杆均在同一竖直平面内,斜腹杆通常设计成拉杆,竖杆设计成压杆,斜腹杆与弦杆问夹角以40.一6o.为宜,节点构造类似于平面面桁架
1.2空间桁架系平板网架
,所谓空间桁架系平板网架实际上是由一系列三角锥,四角锥或六角锥体组合而成的平板网架,它是真正的空间结构,比平面桁架平板网架刚度大,受力性能好.空间桁架系平板网架可分为四角锥体系平
板网架和三角锥体系平板网架
(1)四角锥体系平板网架,由一系列四角锥按一定规律组合而成的平板网架称为四角锥体系平板网架,它的主要特点是上下弦杆均为正方形网架,除星形四角锥之外.下弦平面正方形网格的四个节点分别对应于上弦平面正方形网格的重心.即下弦网格的节点与对应的上弦网格错开半个网格,下弦网格节点与对应的四个弦网格节点分别由四根斜腹杆相连.
(2)三角锥体系平板网架,由一系列三角锥组合而成的平板网架称为三角锥体系平板网架.在三角锥网架中.其上,下弦杆在自身平面内均组成正三角形.且下弦平面内所有正三角形的节点正好对着上弦平面的正三角形重心,下弦平面的正三角形的每个节点都由三根杆件与和该节点相邻的上弦平面正三角形的三个节点分别相连. 将三角锥网架按一定规律抽去一些锥体的腹杆和下弦杆而形成的上弦网格仍为三角形.下弦网格为三角形和六角形的网格即为抽空三角锥网架.
以三角锥为为基础,组合而成的上弦网格为三角形和六角形.下弦网格为六角形的网架称为蜂窝形三角锥网架.
2.网架几何尺寸的确定
网架的几何尺寸是指网架上弦的网格尺寸和网架高度. 2.1网格尺寸的确定网格尺寸的大小会直接影响到网架的经济性.因为网格大,节点数就会减少,便于施工,网格dx~tl相反,当屋里采用钢筋混凝土重屋面时网架尺寸不能大.否则会因屋面板重量增大而使用网架节点荷载增大,近而导致网架耗钢量及屋面板吊装难度的增大,当采用压型锥板, 预制铝合金等轻型屋面或有檩方案时,网格尺寸应尽量大些,节点数则少些,从而使杆件断面能更有效地发挥作用,减少用钢量,总之,网
格尺寸要根据跨度大小,柱网尺寸,屋面材料及构造要求和建筑功能等因素综上所述合考虑,它在很大程度上取决于屋面板的规格和种类,通常为(1/20—1/6)L2(L2为网架短向跨度).
2.2网架高度的确定
为了保证网架的高度,必须使所设计的网架具有适当的高度.网架高度通常为网架短向跨度的1/20-1/10.它由下列因素决定: (1)屋面荷载,屋面荷载大时,网架的挠度将增大,为保证网架的挠度不超过20o,必须使用网架有一定的高度.
(2)支承条件和平面形状.平面形状为圆形,方形或接近正方形时,网架高度可小些,平面形状狭长者,由于其挠度比相同跨度(指短跨)的正方形网架大,故网架高度应取大些,用边支承时,网架高度应小些,点支承时应小些.
(3)起拱,有起拱时,网架下挠减小,网架高度可小些.
(4)节点构造,当小跨度网架采用螺栓节点时,网架高度可大些, 以使弦杆内力小些,尽量接近腹杆内力,从而统一杆件和零件. 3.网架结构的屋面构造网架结构屋盖的屋面分有檩方案和无檩方案两种.有檩方案采用角钢,槽钢,工形钢等轻型钢檩条搁置于网架节点的支托上.其上铺设彩钢板,这属于轻屋面.无檩方案通常采用钢丝网水泥屋面板,预应力混凝土屋面板或钢筋混凝土膜形扁壳等重型屋面.至少三点焊牢于网架节点的支托上,抹完找平屋后做一毡二油隔气层,上铺保温材料做防水层.
为解决屋面排水问题.需在屋面上设计1%一-4%的坡度.对于中, 小跨度网架,由于其跨度不大不需起拱网架.故只需在网架节点处设小立柱以便屋面找坡,对于大跨度网架或屋面荷载很大时,网架须起拱,不为找坡而设计的起拱一般应为
L]300(L2为网架短向跨度);为找坡而设计的起拱,可起拱3%左右,此时网架内力变化可忽略不计, 但施工比较麻烦.
4.结语
国内外的工程实践及网架结构的科研发展表明:平板网架结构的主要发展方向是网架生产的定型化,单元化,商吕化;尽可能地采用钢管球节点(焊接空心球或螺栓球);网架上面采用压型钢板,铝合金预
制板等轻型屋面.加强网架上弦杆与其上支撑的屋面板之间的相互作用;继续
探索钢材的塑性变形,塑性稳定等问题,充分发挥网架节点的材料承载能力,推广网架结构的优化设计.l
(上接第109页)五,结论
1.非岩溶地区岩质地基中分布破碎带,软弱夹层等不良地质的可能性是存在的.在工程建设中进行施工勘察对保证基础工程质量和安全意义十分重大,尤其是对复杂地质条件或有特殊使用要求的建筑物更为重要.
2.勘察单位在进行详勘时,就应严格控制野外施工质量,不要以为在非岩溶地
区只要钻进到稳定基岩就可以马虎了,必须严格按规范控制施工.不要把在详勘阶段就能发现的问题,留到施工勘察去做. 3.现场验槽,验桩是发现局部不良地质条件的主要途径,勘察单位必须高度重视.严格把关,发挥主导作用.因为地基验槽是以勘察为主的,要唱主角,不要人云亦云,以防漏失问题,留下隐患. l36 [责任编辑:张艳芳]
4.施工勘察是工程建设的一个过程,也体现了现行地基基础规范的精神,业主,勘察,设计,监理及施工单位要加强沟通,互相配合,以保证建设工程质量.
【参考文献】
[1]浙江省华厦工程勘察院:《金华市金发豪园岩土工程勘察报告》.2004.8.《金华市金发豪园2#楼施工勘察报告)2005.11.
[2]周立峰.浙赣铁路电气化改造工程临浦特大桥250号墩地质情况说明
2005.2.
f3]周立峰,陈玉萍.天然地基验槽方法及局部加固措施.浙江能源20o4.1. [责任编辑:志隽]。
