網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？應(yīng)用與施工方案

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。這類(lèi)結(jié)構(gòu)因其空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等特點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中廣泛應(yīng)用于大跨度屋蓋。了解網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、分類(lèi)和施工方法，對(duì)建筑工程的設(shè)計(jì)和施工決策具有重要意義。

網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)定義與基本特點(diǎn)

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)都是由多根桿件組成的空間結(jié)構(gòu)體系，具有以下特點(diǎn)：

• 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(yīng)復(fù)雜建筑形體

基本構(gòu)成單元

構(gòu)成網(wǎng)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(yīng)不同的建筑需求。

典型應(yīng)用場(chǎng)景

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)特別適用于以下建筑類(lèi)型：

• 體育館和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館
• 影劇院和文化展覽廳
• 候車(chē)廳和交通樞紐
• 體育場(chǎng)看臺(tái)雨篷
• 飛機(jī)庫(kù)
• 大柱網(wǎng)架車(chē)間
• 其他大跨度屋蓋建筑

結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一定的缺點(diǎn)：

• 匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多
• 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜
• 制作安裝比平面結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜
• 需要專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)

網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的分類(lèi)

按形式分類(lèi)

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可分為以下類(lèi)型：

• 板型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：雙層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用最廣泛
• 殼型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌雍碗p層兩種形式

桿件類(lèi)型與受力特性

根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同，桿件類(lèi)型和受力特性也存在差異：

• 板型網(wǎng)架和雙層殼型網(wǎng)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(wǎng)架的桿件：除承受拉力和壓力外，還承受彎矩及切力

在中國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前中國(guó)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)絕大部分采用板型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟。

網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造

桿件設(shè)計(jì)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的桿件截面應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算確定。為了增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可采用以下措施：

• 增設(shè)再分桿
• 增加支撐桿
• 減小壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度

節(jié)點(diǎn)形式

用鋼材制作的板型網(wǎng)架及雙層殼型網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)，主要有三種形式：

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

單層殼型網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)特殊性

單層殼型網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)應(yīng)能承受彎曲內(nèi)力，一般情況下，節(jié)點(diǎn)的耗鋼量占整個(gè)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)用鋼量的15～20%。

網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的施工安裝方法

施工安裝方法分類(lèi)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工安裝方法分為兩大類(lèi)：

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(shè)計(jì)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(xiàn)場(chǎng)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(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)問(wèn)題

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別？

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

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的安裝方法如何選擇？

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

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力集中如何處理？

節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位，應(yīng)力集中現(xiàn)象較為明顯。通過(guò)精細(xì)化的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、選擇合適的節(jié)點(diǎn)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(yīng)力集中。

小結(jié)

網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)因其輕質(zhì)、高效、抗震等優(yōu)勢(shì)，已成為大跨度屋蓋建筑的重要選擇。江蘇杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司在網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工和施工安裝方面擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可為各類(lèi)大跨度建筑項(xiàng)目提供專(zhuān)業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工解決方案。選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和安裝方法，是確保項(xiàng)目質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)鍵。