網架和網殼結構有什么特點？應用與施工方案

網架和網殼結構是由多根桿件按照一定的網格形式通過節(jié)點連結而成的空間結構。這類結構因其空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等特點，在現代建筑中廣泛應用于大跨度屋蓋。了解網架與網殼結構的特點、分類和施工方法，對建筑工程的設計和施工決策具有重要意義。

網架、網殼結構的基本特點

結構定義與基本特點

網架和網殼結構都是由多根桿件組成的空間結構體系，具有以下特點：

• 采用空間受力原理，充分發(fā)揮材料性能
• 自重輕，用鋼量較少
• 剛度大，整體穩(wěn)定性好
• 抗震性能優(yōu)異
• 可跨越大空間，適應復雜建筑形體

基本構成單元

構成網架的基本單元有：

• 三角錐
• 三棱體
• 正方體
• 截頭四角錐

由這些基本單元可組合成平面形狀的三角形、四邊形、六邊形、圓形或其他任何形體，適應不同的建筑需求。

典型應用場景

網架和網殼結構特別適用于以下建筑類型：

• 體育館和運動場館
• 影劇院和文化展覽廳
• 候車廳和交通樞紐
• 體育場看臺雨篷
• 飛機庫
• 大柱網架車間
• 其他大跨度屋蓋建筑

結構缺點

網架和網殼結構雖然具有許多優(yōu)點，但也存在一定的缺點：

• 匯交于節(jié)點上的桿件數量較多
• 節(jié)點設計較為復雜
• 制作安裝比平面結構更加復雜
• 需要專業(yè)的設計和施工技術

網架、網殼結構的分類

按形式分類

網架和網殼結構可分為以下類型：

• 板型網架結構：雙層結構，應用最廣泛
• 殼型網架結構：單層和雙層兩種形式

桿件類型與受力特性

根據結構形式不同，桿件類型和受力特性也存在差異：

• 板型網架和雙層殼型網架的桿件：分為上弦桿、下弦桿和腹桿，主要承受拉力和壓力
• 單層殼型網架的桿件：除承受拉力和壓力外，還承受彎矩及切力

在中國的應用現狀

目前中國的網架結構絕大部分采用板型網架結構，這種結構形式的應用經驗豐富、技術成熟。

網架、網殼結構的設計與構造

桿件設計

網架結構的桿件截面應根據強度和穩(wěn)定性計算確定。為了增加結構的穩(wěn)定性，可采用以下措施：

• 增設再分桿
• 增加支撐桿
• 減小壓桿的計算長度

節(jié)點形式

用鋼材制作的板型網架及雙層殼型網架的節(jié)點，主要有三種形式：

• 十字板節(jié)點：適用于型鋼桿件的網架結構，桿件與節(jié)點板采用焊接或高強螺栓連接
• 焊接空心球節(jié)點：適用于鋼管桿件的網架結構
• 螺栓球節(jié)點：適用于鋼管桿件的網架結構

單層殼型網架的節(jié)點特殊性

單層殼型網架的節(jié)點應能承受彎曲內力，一般情況下，節(jié)點的耗鋼量占整個鋼網架結構用鋼量的15～20%。

網架、網殼結構的施工安裝方法

施工安裝方法分類

網架結構的施工安裝方法分為兩大類：

地面拼裝整體安裝法

在地面完成拼裝，然后一次性安裝到設計位置：

• 整體頂升法
• 整體提升法
• 整體吊裝法

高空就位的散裝組裝法

現場分散安裝，逐步組裝成整體：

• 散裝就位組裝
• 分條分塊就位組裝
• 高空滑移就位組裝

網架、網殼結構常見問題

網架和網殼結構有什么區(qū)別？

網架是由多根桿件按網格形式連結的板型空間結構，通常為雙層結構。網殼是指具有曲面形狀的殼型網架結構，可為單層或雙層。兩者都具有空間受力特點，但網殼的曲面形狀使其在某些應用中更具優(yōu)勢。

網架結構的安裝方法如何選擇？

安裝方法的選擇需要考慮多個因素：建筑的跨度大小、高度、場地條件、施工周期要求、成本預算等。地面拼裝整體安裝法適合跨度不太大的項目，高空散裝法適合跨度較大的復雜項目。

網架結構節(jié)點處的應力集中如何處理？

節(jié)點是網架結構的關鍵部位，應力集中現象較為明顯。通過精細化的節(jié)點設計、選擇合適的節(jié)點形式（十字板、空心球或螺栓球）、合理配置桿件，可以有效分散和控制應力集中。

小結

網架和網殼結構因其輕質、高效、抗震等優(yōu)勢，已成為大跨度屋蓋建筑的重要選擇。江蘇杰達鋼結構工程有限公司在網架、網殼結構的設計、加工和施工安裝方面擁有豐富的實踐經驗，可為各類大跨度建筑項目提供專業(yè)的結構設計和施工解決方案。選擇合適的結構形式和安裝方法，是確保項目質量和進度的關鍵。