下载文档原格式
网架制作与安装网架是用于大跨度房屋屋盖的空间结构体系，其自重轻、跨度大、节约材料。
近20年来网架结构得到了快速的发展。
我国首都机场机库所采用的网架达到宽90M，长360M，是目前跨度最大的网架结构之一。
第一节网架结构的形式网架结构的形式很多，按结构的组成形式可分为：双层网架、三层网架、组合网架。
其中，双层网架是指，由上弦、下弦、和弦杆间的腹杆、组成的网架。
三层网架是指，由上弦、中弦、下弦、和弦杆之间的腹杆、所组成的网架。
组合网架是用钢筋混凝土板替代网架的上弦杆，形成由钢筋混凝土板、钢腹杆、钢下弦组成。
双层网架，按照其网格形式可分为三大类：1平面桁架体系网架这类网架由平面桁架相互交叉组成，其上、下弦杆件长度相等，杆件类型少，且，上下弦和腹杆在同一面内。
由两组分别与边界平行的平面桁架互成90o组成。
见图8-1-1。
这种网架适用于接近正方形和跨度较小的建筑屋盖。
（1）两向正交正放网架图8-1-1两向正交正放网架（2）两向正交斜放网架由两组于边界成45o角的平面桁架，互成90o交叉而成。
见图8-1-2。
比正交正放网架空间刚度大，受力均匀用钢量小。
图8-1-2两向正交斜放网架（3） 两向斜交斜放网架这种网架由两组与边界成一斜角的平面桁架斜向相交而成，其构造复杂受力性能也不好因而很少采用。
见图8-1-3。
2 四角锥体系网架这类网架由倒置四角锥，按一定规律组成。
倒置四角锥的底边为上弦杆，锥菱为腹杆，锥顶间的连杆为下弦杆，其上下弦均是矩形。
图8-1-3两向斜交斜放网架（1） 正放四角锥网架将各个倒置的四角锥底边用上弦杆相连并与边界平行或垂直，用上弦杆平行的杆件，将各锥顶连接 形成四角锥网架，这种网架各个弦杆等长，当腹杆与上、下弦平面的夹角成45o 角时，则所有腹杆长度均相等。
此类网架适用于四边支撑，屋面荷载较大时的情况。
见图8-1-4。
图8-1-4正放四角锥网架（2） 斜放四角锥网架将各个倒置四角锥，底面的角与角相连，上弦杆与边界成45o 角，下弦杆正交正放，腹杆与下弦杆在同一垂直面内，就形成斜放四角锥网架。
新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用摘要：钢结构具有轻质高强、绿色环保、便于制作和标准化以及抗震性能好等诸多优点，在欧美发达国家住宅建筑中已得到推广与应用。
关键词：装配式；框架结构；建筑体系近些年，我国出台许多政策大力推进装配式钢结构建筑产业的发展，国内很多学者和企业已开发出诸多新型装配式钢结构建筑体系，但依然存在一些问题亟待解决，主要是集中在以下两个方面:1) 装配式钢结构建筑结构体系存在的问题随着我国建筑产业化的大力推进，国内研究人员针对装配式钢结构建筑中的结构体系进行了许多研究和创新，但仍存在现场施工复杂、工厂制作程度低、设计多样化等不足，难以满足现代装配式建筑的工厂生产化、设计标准化以及施工装配化等要求，难以发挥钢结构快速装配的优势。
2) 装配式钢结构建筑围护体系发展滞后从我国当前的装配式钢结构建筑体系的发展和应用来看，较多的研究人员更多地集中在建筑结构体系的发展和研究上，忽略了钢结构建筑体系中围护结构存在的问题。
装配式钢结构建筑体系要真正实现产业化，其围护体系也必须满足高度集成化和工业化。
但是很多装配式钢结构建筑依然采用粗放式、现场湿作业较多的围护体系，与市场上的装配式钢结构建筑体系难以配套，严重制约了装配式钢结构建筑的推广和应用。
针对上述我国装配式钢结构建筑体系存在的两个主要问题，东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等高校和企业基于已有的钢结构建筑体系进行研究和拓展，提出一系列新型钢框架结构建筑体系，并开展了系统的研究和工程应用。
1 多腔柱钢框架-支撑体系建筑1.1 多腔柱钢框架-支撑体系的组成对于多腔柱钢框架-支撑体系体系，其结构部分主要由多腔柱、上环下隔式梁柱节点以及支撑等组成；围护结构主要由预制混凝土墙体大板以及钢筋桁架混凝土叠合楼板等组成。
多腔柱是基于标准化的理念提出的一种新型截面承重构件，其截面选取冷弯方钢管作为核心腔体与冷成型C形钢连接，形成L形、T形以及十字形等截面形式，截面宽度与墙体厚度保持一致，既能满足承载力要求，又能很好地避免梁柱外露影响建筑空间布置，提高空间使用率。
大跨度网架结构的设计要点摘要：随着现代社会的发展，人们对大跨度空间的需求越来越大，代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。
传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制，很难覆盖更大的空间。
网架结构能满足大跨度建筑的受力要求，与传统平面结构相比，具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。
机库类建筑属于典型的大跨度结构，本文以某机库结构设计为例，介绍大跨度网架结构的主要设计要点，以期为同类建筑工程设计提供参考。
关键词：大跨度；机库；网架1工程概况本项目机库位于成都市，建筑面积34719m2，南北向长208.80m，东西向宽117.00m，主要包含机库大厅、辅楼两部分，其中机库大厅地上1层，建筑高度40.65m（机库檐口至室外地面最低处的距离），主要功能为飞机定检，辅楼地上2层，建筑高度12.15m（有局部屋面），主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。
机库大厅屋面采用大跨度网架结构，大门处支承跨度为157m，机库大厅进深为77m，下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构（局部设置柱间支撑）；辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部屋面设置网架。
本项目设计使用年限为50年，依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1]，机库大厅抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。
本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。
2设计荷载对于大跨度建筑来说，合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。
考虑檩条及夹芯板，屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2，吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2，屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2，考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。
按工程地质勘察报告，本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。
根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见，应适当提高抗震设防标准，如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。
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。
建筑结构选型10章空间网架结构1.什么是网架结构？网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成网状空间杆系结构。
2.网架结构按外形可分为哪两类？平板网架和曲面网架；通常平面网架称为网架，曲面网架称为网壳。
3.平板网架结构的优点？整体性好，稳定性号，空间刚度大，能有效承接非对称荷载、集中荷载和动荷载，有较好的抗震性。
与网壳相比，是一种无水平推力、拉力的空间结构、支座构造简单，一般简支即可，便于下部支承结构处理。
4.网架结构按构成方式分为哪两类？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，故称角锥体系网架。
5.交叉桁架体系网架有哪些？角锥体系网架有哪些？各种网架体系适用范围？1)交叉桁架体系①两向正交正放网架；适用于正方形，近似正方形的建筑平面，跨度以30—60m的中等跨度为宜。
②两向正交斜放网架；适用于建筑平面正方形或长方形的中大跨度的情况。
③两向斜交斜放网架；一般用于建筑平面两方向柱距不等的情况。
④三角交叉网架;特别适用于三角形、多边形和圆形的建筑平面。
2）角锥体系网架①三角锥体系网架：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架；适用于中小跨度的周边支承的六边形、矩形和圆形平面的建筑。
②四角锥体系网架正放四角锥网架；适用于大柱网、点支承、设有悬挂吊车的工业厂房情况。
正放抽空四角锥网架；适用于中小跨度和矩形平面的建筑，当为点支承时，要注意在周边布置封闭的边桁架，以保证网架稳定。
斜放四角锥网架；星形四角锥网架；适用于中小跨度周边支承的网架。
棋盘形四角锥网架；适用于小跨度周边支承的情况。
单向折线形网架；适用于狭长矩形平面的建筑。
3）六角锥体系网架6.网架结构的组成和各自的适用范围？网架结构的组成：二层网架、三层网架；当跨度大于50m时，可考虑采用三层网架；当跨度大于80m时，可优先采用三层网架。
7.网架的结构选型原则：安全可靠、技术先进、经济合理、美观适用。
组合网架在结构设计中的特点及应用
【摘要】组合网架是一种由钢网架和混凝土肋板组成的空间结构体系，这种结构体系既能发挥两种不同材料的强度优势，又能使结构的承重和围护功能合二为一，是近年来很有发展前景的一种结构形式。
【关键词】组合网架；结构设计特点；应用
引言
空间结构一直是备受瞩目的结构形式，它的主要特点就是能够充分利用不同材料的特性，来适应各种建筑功能及造型需要，它具有重量轻、受力合理、抗震性能突出、造价低、形式活泼新颖等优点。
基于这些优点，该结构在国内外得到了广泛的应用，尤其是大跨度空间结构在现今已经成为代表一个国家建筑技术水平的重要标志
之一。
当前我国空间结构中以网架结构发展最快，应用最为广泛。
我国近年来在体育馆、练习房、俱乐部、展览馆、影剧院、商场、会场、食堂、候车室以及工业厂房、大型机库、采光天井等建筑中都可以采用。
网架是由很多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，它的特点是空间刚度大、整体性好、又有良好的抗震性能、能适应各种不同的建筑物造型要求；同时，还具有节省钢材，重量轻，制造和安装方便等优点。
一、组合网架的特点
组合网架是从一般网架结构演变而来的，组合网架是将网架上弦
杆改用钢筋混凝土平板或者带肋板来代替，下弦杆和腹杆则仍然采用钢材，以充分发挥钢材受拉和混凝土受压的有利条件，使两种不同材料充分发挥各自的强度优势；又使结构的承重和围护功能合二为一，既可应用于屋盖，也可应用于楼盖，故组合网架是今后值得广泛发展和大范围推广应用的新型结构体系。
在形式众多的空间结构中，网架结构是当前发展最快的结构形式，其中在国内外应用最为广泛的就属组合网架，这主要是由于它具有下列一系列的优点：
（一）结构布置灵活多样但又有高度的规律性，便于采用，可以满足各种建筑平面的要求。
（二）节点连接简便可靠，便于推广。
网架节点及其部件的规格种类少，便于进行大批量生产，近年来己经逐渐的做到定型化、工厂化和商品化，不仅保证了其受力性能合理，质量可靠而且简化了节点连接的制作与安装。
（三）结构的分析、设计计算已经成熟，而且可以采用计算机辅助设计，大大提高了效率。
（四）各构件的加工制作机械化程度高，并且已经全部实现工厂化，这样既能保证结构质量同时也缩短了制作时间，提高效率，凸显优越性。
（五）经济性很高，能用较少的材料跨越较大的跨度，组合网架可以充分利用混凝土受压、钢材受拉这两种材料的强度优势，受力性能好，节省材料。
（六）满足建筑工业化和商业化的需要。
与普通钢网架相比，组合网架也有其缺点，主要有以下几个方面：一是组合网架用作屋盖时，由于屋面用的是混凝土材料，属于重屋盖体系，因此其自重比较大，不宜用于大跨度结构（>60m）；二是随着跨度增大，钢筋棍凝土板的受力也增大，这样，给钢筋混凝土板腹杆、下弦杆的设计等也都带来了较大的困难；另外其节点处的用钢量也比较大，加工制作的费用较一般的平面网架也高。
二、目前组合网架在国内外的应用
在80年代初期，德国的zublin公司推出一种四角锥体系的组合网架，它的上弦节点是一块方形钢板，板的中部呈球缺状，以便连接任意方向的钢管腹杆；在钢板的四角设有螺栓孔，孔上部呈倒锥形，孔下部有内螺纹。
zublin公司推出的这种组合网架体系曾在食堂等屋盖结构中得到广泛应用。
罗马尼亚在1981年设计了一幢四角锥组合网架结构的多功能体育馆，该结构为斜放的四角锥组合网架结构，经过试验研究和详细的分析，发现该结构与传统的钢网架相比，用钢量节省了大约22%，同时造价降低了1%-2%，当时便认为这种组合网架可用于屋盖，同时可以将结构的跨度扩大到
45m-50m。
我国1987年建成的新乡百货大楼加层扩建工程，平面尺寸34m
×34m，采用斜放四角锥组合网架，这是我国首次在多层大跨建筑中采用组合网架楼层及屋盖结构，也是我国多层建筑中最大的组合网架楼层及屋盖结构。
我国首次用于高层建筑楼层及屋盖结构的组
合网架是长沙纺织大厦，采用正放抽空四角锥组合网架，平面尺寸24m×27m，柱网分别取12m×10m，12m×7m两种，总建筑面积约700m2，是目前覆盖建筑面积最大的群体组合网架。
跨度为20m左右的组合网架楼层和屋盖结构，可在一般的公共和工业建筑中采用，例如，长沙歌舞剧院排练场平面尺寸为18m×21m，采用的便是正放四角锥组合网架楼层。
我国在1993年建成的上海国际购物中心7、8楼层，平面尺寸为27m×27m，采用的是预应力正放四角锥组合网架，截去一个长12m的等腰三角形，选用预应力后节省钢材32%。
2009年济南市体校新校区2号馆楼盖，是目前国内第一个楼板全现浇的预应力组合网架，平面尺寸为30m×40m，网架厚度为
1.65m，采用下弦杆内布索的方式。
三、目前组合网架在结构设计中的可靠性理论
结构可靠性设计理论和方法的发展经历得了几个阶段，包括几何学设计法、荷载系数设计法、容许应力设计法、破损阶段设计法和极限状态设计法。
在将数学和科学应用于建筑以前，设计的准则主要是依据传统经验。
许多准则通常是根据几何原理给出建筑安全的限制，这便是结构最初的设计理论一几何学设计法。
这些准则通常是建立于不断的尝试与失败的基础上，基本属于是经验的判断，例如梁柱尺寸也是根据经验按照建筑物的比例而定。
随着线弹性理论的发展，出现了容许应力法，在结构工程发展初期，采用容许应力的设计法还是比较合理的，但是由于工业的发展，
结构工程中大量的采用了钢材和混凝土，这些材料都有不同程度的塑性，因此在采用容许应力设计法时就会出现不合理的结果。
这种设计方法和结构实际性能相差很大，不能正确地揭示结构工作的内在规律，现在绝大多数国家已不再使用。
随着设计理论的发展，出现了按破坏阶段的状态进行设计的方法，即荷载系数法也称破损阶段法，这种方法考虑了材料的塑性，其设计原则是：结构构件达到破损阶段时的计算承载能力r应不低于标准荷载引起的构件内力s乘以安全系数k，即：ks簇r其中这个阶段安全系数通常是由经验判断的。
从设计角度来说，破损阶段法考虑了材料的塑性和极限强度，从而确定结构的最终承载力，但在可靠性方面，还是由安全系数来保证，这与容许应力法相同，也存在类似的缺点。
后来随着对荷载和材料变异性能的研究，认识到结构在使用期限内作用力以及结构的极限承载能力非定值，进而出现了极限状态设计方法。
极限状态设计方法与破坏阶段设计方法的主要区别是规定了结构的极限状态，并用分项系数的形式代替了承载力总安全系数。
参考文献：
[1]沈祖炎.陈扬骥.网架与壳壳[m].同济大学出版社，1997，5
[2]沈士钊.大跨空间结构的发展-回顾与展望[j].土木工程学报，1998，vol.31，no.3。
