网架结构的内力分析

网架的分类及节点组成分析网架的概念网架和网壳总称为空间网格结构。

这种空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构，它可以充分发挥三维空间的优越性，传力路径更见简捷特别适用于大跨度建筑。

由双层或多层平板形网格组成的结构称为网架结构（简称网架），由单层或双层曲面形网格结构称为网壳。

一、网架结构的组成1）第一类是由平面桁架系组成的网架结构两向正交正放网架：这是由两组平面桁架系组成的网架，桁架系在平面上的投影轴线互成90°交角，且与边界平行或垂直，所形成网格可以是矩形的，也可以是正方形的。

两向正交斜放网架：它可由梁向正交正放网架在水平面上旋转45°而得，其交角也是90°，但每片桁架不与建筑物轴线平行，而是成45°的交角，故成为两向正交斜放网架。

三向网架：比两向网架的刚度大，适合在大跨度结构中采用，其平面适用于三角形，梯形及正六边形，在圆形平面中也可采用。

2）第二类是由四角锥体组成的网架由四根上弦组成正方形锥底,锥顶位于正方形的形心下方,由正方形四角节点向锥顶连接四根腹杆即形成一个四角锥体,将各个四角锥体按一定规律连接起来,便成为四角锥体网架。

正放四角锥网架:四角锥底边分别与建筑物的轴线相平行,各个四角锥体的底边相互连接形成网架的上弦杆，连接各个四角锥体的锥顶形成下弦杆并与建筑物的轴线平行。

这种网架的上下弦杆长度相等，并相互错开半个节间。

斜放四角锥网架:这种网架是将各四角锥体的锥底角与角相连，上弦（即锥底边）与建筑物轴线成45°交角，连接锥顶而形成的下弦仍与建筑物轴线平行。

这种网架受压的上弦杆长度小于受拉的下弦杆，因而受力比较合理，每个节点交汇的杆件数量少，因此用钢量较少。

缺点：是屋面板种类较多，屋面排水坡的形成比较困难。

棋盘四角锥网架：将整个斜放四角锥网架水平转动45°角，使网架上弦与建筑物轴线平行，下弦与建筑物轴线成45°交角，即得棋盘四角锥网架。

网架结构分析报告1. 引言本文档旨在对网架结构进行全面的分析，包括架构的定义、组成部分、设计原则、功能特点等方面进行详细的介绍。

通过对网架结构的分析，可以更好地理解其工作原理和优势。

2. 网架结构概述网架结构是一种将大型系统分解为多个模块并通过一定的规则进行组合的架构设计方法。

它通常包含三个主要的组成部分，即前端、后端和数据库。

前端负责接收用户的请求并展示数据，后端负责处理业务逻辑，数据库则用于存储和管理数据。

3. 网架结构的组成部分3.1 前端前端是用户与系统之间的交互界面，通常包括用户界面（UI）和用户体验（UX）。

前端的开发主要使用的技术包括HTML、CSS和JavaScript等。

它负责接收用户的请求，向后端发送数据，并将后端返回的数据展示给用户。

3.2 后端后端是系统的核心部分，负责处理业务逻辑、数据存储和与前端的交互。

后端的开发可以使用多种编程语言和框架，如Java、Python和Node.js等。

后端一般包括控制器、服务和数据访问层，用于处理请求、业务逻辑、数据库操作等。

3.3 数据库数据库是网架结构中用于存储和管理数据的关键组成部分。

常见的数据库类型包括关系型数据库（如MySQL和Oracle）和非关系型数据库（如MongoDB和Redis）。

数据库负责存储数据以及支持数据的读写操作。

4. 网架结构的设计原则4.1 模块化网架结构设计的一个重要原则是模块化。

通过将系统划分为多个独立的模块，可以提高系统的可维护性和可扩展性。

每个模块都具有明确的功能和职责，可以独立开发和测试。

4.2 松耦合松耦合是另一个关键的设计原则。

模块之间应该尽量减少依赖关系，以便更容易进行修改和替换。

通过使用接口和消息传递等方式，可以降低模块之间的耦合度。

4.3 高内聚高内聚是指模块内部的各个组件之间紧密合作，实现模块内的功能。

高内聚的设计可以提高模块的独立性和可重用性，减少对其他模块的依赖。

4.4 可扩展性网架结构应该具有良好的可扩展性，以便在系统的需求变化时能够方便地进行修改和扩展。

钢结构网架结构是目前国内大型体育场馆、工业厂房、影剧院、侯车厅等建筑常用的屋盖形式。

这种新样式结构的方法是依赖钢体自身的受力, 用螺栓球把一根根钢柱连接在一起相互交错支撑, 网结成各种形态不一的屋盖空间。

从小至几米的会议室到大至跨度几百米的工业厂房, 这些都是空间网架结构所适宜的范围。

1.钢结构网架结构的型态奔放舒展。

它既含概了古典建筑的韵律美, 又有现代造型艺术的浪漫性。

因此, 越来越多的建筑师利用它的坚固性和艺术性来设计构筑大型屋顶骨架。

这种新颖美观的网架结构。

为现代建筑构筑了新的物体形像。

2.钢结构网架是一种多次超稳定空间结构。

正是由于结构的多次超稳特征和相对其它结构它所特有的造型灵活程度。

结构内力计算通常采用矩阵位移法。

矩阵介次要根据工程情况而定, 简单的工程其矩阵介次也要达上万次。

复杂一些的工程其矩阵介次难以数计。

即使用计算机采用高斯迭代法, 计算一次也要数小时。

因为结构内力计算工作量大, 施工图设计难度高, 在计算机辅助设计程度未完成之前, 大大限制了网架结构的推广使用。

钢结构网架结构在今天诸多的大型场馆中得以施用, 从建筑学的角度讲, 这是建筑结构和建筑材料上的一场革命。

从建筑物体的艺术观感上讲, 网架结构的多样性造型变化。

为人民群众的生产、生活空间, 增添了艺术感。

空间网架结构, 还有施工材料轻, 安装便利等优点。

同时, 由于建筑材料是组合受力, 它还有抗震性能好的特异功效。

钢结构网架是现代建筑科学百花园中的一支奇花。

近十多年来, 它在我国得以大面积的应用和推广, 放眼望去, 这道亮丽的城市风景线, 正向着更加辽阔的地域伸延。

网架结构特点:1.网架是由许多杆架组成的网状结构。

是高次超静定的空间结构。

网架结构可分为平板网架和曲面网架两种。

2.平板网架采用较多, 其优点是: 空间受力体系, 杆件主要承受轴向力, 受力合理, 节约材料整体性能好, 刚度大, 抗震性能好。

杆件类型较少, 适于工业化生产。

两种正放四角锥体网架内力分析何鑫;周波【摘要】Based on two spatial square pyramid grid with orthogonal bottom chords and diagonal bottom chords,the calculation analysis of the internal force is carried out.The results show that the inter-nal force distribution of spatial square pyramid grid with diagonal bottom chords is more uniform, and the diagonal grid’s steel quantity of chord members and web members is less.%针对正放四角锥体网架中的下弦正交正放和下弦正交斜放两种常用形式进行静力计算分析，结果表明：下弦正交斜放形网架上下弦内力分布更为均匀，且上下弦及腹杆用钢量更省。

【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》【年(卷),期】2016(034)002【总页数】3页(P30-31,44)【关键词】网架;上弦;下弦【作者】何鑫;周波【作者单位】中信建筑设计研究总院有限公司，湖北武汉 430000;中信建筑设计研究总院有限公司，湖北武汉 430000【正文语种】中文【中图分类】TU392.1网架结构的形式较多，正放四角锥体网架是较常用的形式，这种网架适用于建筑平面为方形或接近方形的中、小跨度的周边支承情况[1].本文针对正放四角锥体网架中的下弦正交正放(下文简称正放形)和下弦正交斜放(下文简称棋盘形)两种常用形式进行静力计算分析，找出其内力分布规律，对比两种形式的用钢量，为此类网架设计和施工提供理论依据.网架跨度32.4 m，长度36.0 m,柱距8 m，上弦支承.螺栓球节点，网架厚度为2.0 m，典型网格尺寸2.67 mx2.4 m.抗震设防烈度：6度(0.05 g)，设计地震分组第一组，50年一遇基本风压为0.35kN/m2，地面粗糙度类别为C类，建筑场地类别为Ⅱ类.上弦恒载(不含网架自重)：0.40 kN/m2，活载：0.50 kN/m2，下弦恒载：0.50 kN/m2，活载：1.0 kN/m2.钢管采用Q345B无缝钢管.采用同济大学开发的3D3S(V12.1版)空间结构设计软件进行计算分析.利用3D3S软件分别对正放形和棋盘形网架进行静力计算分析，软件自动对杆件截面尺寸进行优化比选，并统计各类杆件用钢量.因结构平面为对称布置，故截取1/4平面进行对比分析.2.1 上弦内力分析对比正放形、棋盘形1/4网架上弦内力计算结果如图1、图2所示.由计算结果可知：两种形式网架上弦内力分布规律类似，杆件均以受压为主，仅在支座附近存在受拉杆件，且拉力均较小，对杆件设计不起控制作用；最大压力出现在网架中心部位，并由中心向四周逐渐减小.正放形网架上弦最大压力为390.2 kN，最小压力为0.9 kN，棋盘形网架上弦最大压力为180.3 kN，最小压力为0.2 kN，棋盘形网架上弦内力分布更为均匀，受力更为合理.2.2 下弦内力分析对比正放形、棋盘形1/4网架下弦内力计算结果如图3、图4所示.由计算结果可知：两种形式网架下弦内力均以受拉为主，仅在网架边缘存在受压杆件，且压力均较小，对杆件设计不起控制作用；正放形网架下弦最大拉力出现在网架中心部位，并由中心向四周逐渐减小，最大拉力值为1110.0 kN，最小拉力为8.7 kN；棋盘形网架下弦最大拉力出现在1/4网架中心部位，并由1/4网架中心向四周逐渐减小，最大拉力为579.3 kN，最小压力为27.9 kN，棋盘形网架下弦内力分布更为均匀，受力更为合理.2.3 用钢量对比分析利用3D3S软件对两种形式网架杆件截面进行优化设计，并统计出上下弦杆及腹杆的用钢量，统计结果为：正放形为27.0 t，棋盘形为25.6 t，棋盘形比正放形节省约5.2%.(1)利用3D3S软件分别对正放形和棋盘形网架进行静力计算分析，计算结果显示：两种形式网架上弦内力分布规律类似，杆件均以受压为主，仅在支座附近存在受拉杆件，且最大压力出现在网架中心部位，并由中心向四周逐渐减小.两种形式网架下弦内力均以受拉为主，仅在网架边缘存在受压杆件，正放形网架下弦最大拉力出现在网架中心部位，并由中心向四周逐渐减小；棋盘形网架下弦最大拉力出现在1/4网架中心部位，并由1/4网架中心向四周逐渐减小.棋盘形网架上下弦内力分布更为均匀，受力更为合理.(2)统计结果表明：棋盘形网架因上下弦内力分布更为均匀，下弦杆件数量较少，故用钢量较省，同等荷载条件下，上下弦及腹杆用刚量比正放形节省约5.2%.【相关文献】[1]汪一骏，邱国桦.轻型钢结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2004。

网架结构受力简化计算公式一、引言。

在工程结构设计中，网架结构是一种常见的结构形式，它具有结构简洁、承载能力大、自重轻等优点，因此被广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。

在设计网架结构时，需要对其受力进行分析和计算，以保证结构的安全可靠。

本文将介绍网架结构受力简化计算公式，帮助工程师更好地理解和应用这一重要的计算方法。

二、网架结构受力分析。

网架结构是由许多杆件和节点组成的空间结构，其受力分析相对复杂。

在实际工程中，为了简化受力分析，常常采用简化计算模型，将网架结构简化为杆件和节点的受力分析问题。

在这种简化模型下，网架结构可以看作是由许多杆件组成的刚性框架，每个节点上的受力可以通过平衡方程进行计算。

三、网架结构受力简化计算公式。

1. 杆件受力分析。

在网架结构中，杆件是主要承载受力的构件，其受力分析是网架结构受力计算的关键。

对于一般的杆件，其受力可以通过以下简化计算公式进行计算：拉力，T = Pcosθ。

其中，T为杆件的拉力，P为节点上的外力，θ为杆件与水平方向的夹角。

这个公式表明，杆件的拉力与节点上的外力及杆件的夹角有关，可以通过这个公式计算得到。

压力，N = P/sinθ。

其中，N为杆件的压力，P为节点上的外力，θ为杆件与水平方向的夹角。

这个公式表明，杆件的压力与节点上的外力及杆件的夹角有关，可以通过这个公式计算得到。

2. 节点受力分析。

在网架结构中，节点是连接杆件的重要部分，其受力分析是网架结构受力计算的关键。

对于一般的节点，其受力可以通过以下简化计算公式进行计算：水平方向受力平衡，ΣFx = 0。

垂直方向受力平衡，ΣFy = 0。

这两个公式表明，节点在水平和垂直方向上的受力之和为零，可以通过这两个公式计算得到节点上的受力。

四、应用举例。

为了更好地理解网架结构受力简化计算公式的应用，我们举一个简单的应用例子。

假设有一个简单的网架结构，由两根杆件和一个节点组成，节点上受到一个外力P的作用。

我们可以通过上述的简化计算公式，计算出杆件的拉力和压力，以及节点上的受力。

钢结构网架是，按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的平板型或微曲面型空间杆系结构，主要承受整体弯曲内力。

网壳：按一定规律布置的杆件通过节点连接而形成的曲面状空间杆系或梁系结构，主要承受整体薄膜内力。

立体桁架（拱架）：是有上弦、腹杆和下弦构成的横截面为三角形或四边形的格构式桁架。

张弦立体拱架：由立体拱架与索拉组合而形成的结构。

空间网格结构的不足：●杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性和施工精度影响较大，中就给结构设计带来了困难；●对于网架和网壳结构来说，节点用钢量较大；●利用相贯节点实现立体桁架或立体拱架时，可能会处现节点强度验算起控制作用的情况。

采用主管局部加厚将导致增加焊接工作量，而主管全长加厚则容易造成材料的浪费。

●网壳结构可以构成大空间，但当矢高很大时，增加了屋面面积和不必要的建筑空间，增加建筑材料和能源的消耗；空间网格结构的优点:●受力合理，荷载可以沿空间路径传递，因此可以跨越较大的跨度，节约刚材；●网架结构组成形式多，但每一种都十分规则，其布置极易掌握；●结构组成灵活多样但又有高度的规律性，便于采集，适合各种各样建筑方面的要求；●节点连接简便可靠；●适应建筑工业化、商品化的要求；●分析计算成熟已采用计算机辅助设计；●加工制作机械化程度高，并已全部工厂化；●用料经济，能用较少的材料开业较大的跨度；以上就是郑州盛天钢结构工程有限公司为大家介绍的相关内容，希望对您有帮助,/手机震动，来一条微信消息，他说：“我开好房间了，等你！他们都说你技术好，我想试试真假。

真的，我平时对你也不错吧，你可不能让我干等着呀。

”她回：“那好吧，你先等我，我在家里，先洗个澡，换身衣服吧。

”半个小时后，她问：“你在哪里开房？”“欢乐斗地主，电信一区，12号房间，不见不散哦。

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不过，近日成都一家燃气公司也发生了一件类似的事情，董事长在微信里发了一个六十块钱的红包，三名员工一时手痒，按耐不住诱惑，结果伸手一抢纷纷中招：工作时间玩手机，罚款五百！在面对记者采访时，董事长表示：“我为了了解大家的思想动态，所以加入了员工的微信群里。

1. 工程概况本工程位于陕西省西安市。

总建筑面积为1496.25㎡，工程结构形式为螺栓球节点正放四角锥网架，材料选用Q235钢材，结构构件分别选用GB700中Q235钢管、GB3077中高强螺栓、GB699中的45号钢做的螺栓球、Q235钢的封板锥头和套筒，焊条分别使用E43xx和E50xx。

其几何形状大致呈半圆状，在0°和180°处各凸出1.375m，两方向几何尺寸分别为28.5m和52.5m，其属于一类公共建筑，建筑主体结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度8度，耐火等级为一级。

网架结构杆件材料均选用低碳钢Q235，弹性模量E=2.1×1011Pa；泊松比ν=0.3；密度ρ=7850kg/m3，其抗拉强度设计标准值为235Mpa，抗拉压强度设计值为195Mpa。

杆件材料（高强螺栓）规格分别采用φ45x3.50（M20），φ60x3.50（M22），φ75x3.75（M24），φ89x4.00（M27），φ114x4.00（M33），φ140x4.00（M33），φ159x6.00（M39）。

网架结构边界支承结构形式：周边柱点支撑，采用刚性支承，；不动球支座；支座节点类型：平板压力支座；本文所采用的现行国家设计规范与技术规程如下：（1）《网架结构设计与施工规范》 (JGJ7-91)（2）《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)（3）《钢结构工程施工质量验收规范》 (GB50205-2001)（4）《网壳结构技术规程》（JGJ61-2003）（5）《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》 (GB/T16939)（6）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（7）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）2. 计算工况该空间网架结构的外荷载分为恒荷载（自重）、活荷载、风荷载、雪荷载。

恒荷载通过给几何模型附加重力加速度来计算，经计算自重为466.55kN，网架面积为1147.22㎡，故单位面积的自重为466.550/1147.22=0.407kN/㎡，这里未采用设计技术参数中：上弦层0.30kN/㎡，下弦层0.15kN/㎡，共计为0.45 kN/m2，与前者计算所得值相差不大，且前者为精确计算，故这里采用前者。

大跨度网架结构的若干方面分析伴随着科学技术的不断发展普及应用，建筑施工中的网架结构也产生了非常多的种类，且也在不断地创新发展。

而基于网架结构刚度大、自重轻、节省钢材使用量、稳定性强等优势，其广泛地应用于飞机维修库、体育场等大跨度结构中。

一、网架结构的形式分类通常而言，在日常建筑施工中，可以见到或能实际应用的网架种类有十五种之多，但总体而言，可以将其归纳为四个主要的类别。

（一）平面桁架系网架平面桁架系网架是从平面桁架演变来的，其主要由上弦杆、下弦杆、斜杆以及竖杆组成，这一结构的基本单元为网片。

一般来说，这种网架有四种主要的形式，即两向正交斜放、两向正交正放、三向网架以及两向斜交斜放。

（二）三角椎体系网架三角椎体系网架的基本单元是由斜杆和弦杆构成的三角椎体。

由于三角形具有稳定性，故而这类网架既可倒置，也可顺置。

而按照其基本单元三角椎体组合方式和弦杆连接方式的不同，又可以将其分为四种主要的形式，即抽空三角锥Ⅱ型网架、三角锥网架、蜂窝形三角锥网架以及抽空三角锥Ⅰ型网架。

二、网架结构的特点第一，由于在实际建筑施工中应用网架结构时，其受力为三向空间受力，因此各个面的受力都很合理，且应用于大跨度建设中时，也能节约一定的钢材。

相较于单向受力的平面结构相比，网架结构的重量更加轻、耗费的钢材量也更加少。

即便网架结构的网壳结构有着多样的曲面，但是只要通过精心的设计便可使其受力均匀合理，减少其变形，节省钢材使用量。

第二，通常来讲，网架结构都是由各种小构件组成的大跨度空间结构，且各个构件和连接点都较为单一，因此可以事先制作好标准尺寸的预制单元、预制构件及个零部件，故而工业化程度高，这样既能保证成品的高质量，又能缩短工期；同时，由于网架的预制单元和各节点的重量轻、尺寸小，故而储存、运输、装卸、安装等都很方便；由于网架结构简单，因此在施工现场安装时，其所需技术更简单，工作量也很小，且不需大型的起重设备。

三、大跨度网架整体提升技术分析（一）钢结构件的加工制作在上述中已经提到，大跨度网架是由多种形状和尺寸的杆件、节点构成的，而其通常采用的原材料则为钢管或型钢。

大跨度网架施工过程中内力重分布问题分析
陶希敏;谢诺为;李毅;谢宏韵;周凡莉;沈科;张力
【期刊名称】《有色金属设计》
【年(卷),期】2024(51)1
【摘要】随着国民审美观念的不断提高,具有外观美的大跨度空间钢结构建筑受到越来越多人的青睐,但在目前施工技术体系下事故频发。

原因多是设计网架时,通常按照竣工后整体结构计算内力,选择杆件截面。

但实际施工过程中,支座条件与设计计算的差异很大,导致杆件内力与设计状态不同,部分杆件出现整体失稳等现象。

该文以兴文县职业技术学校迁建工程8#体育馆为例,分析了大跨度网架施工过程中的内力重分布问题,提出了解决方案,希望为今后的施工提供参考。

【总页数】4页(P88-90)
【作者】陶希敏;谢诺为;李毅;谢宏韵;周凡莉;沈科;张力
【作者单位】北京中鸿建筑工程设计有限公司昆明分公司;云南大学建筑与规划学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU356
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