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外形不同

可分為雙層的板型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、單層和雙層的殼型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。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。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)。

組成形式

主要分三類:第一類是由平面桁架系組成,有兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向斜交斜放網(wǎng)架及三向網(wǎng)架四種形式;第二類由四角錐體單元組成,有正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架及星形四角錐網(wǎng)架五種形式;第三類由三角錐體單元組成,有三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架及蜂窩形三角錐網(wǎng)架三種形式。殼型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按殼面形式分主要有柱面殼型網(wǎng)架、球面殼型網(wǎng)架及雙曲拋物面殼型網(wǎng)架。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)按所用材料分有鋼網(wǎng)架、鋼筋混凝土網(wǎng)架以及鋼與鋼筋混凝土組成的組合網(wǎng)架,其中以鋼網(wǎng)架用得較多。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)體系。板型網(wǎng)架分析時(shí),一般假定節(jié)點(diǎn)為鉸接,將外荷載按靜力等效原則作用在節(jié)點(diǎn)上,可按空間桁架位移法,即鉸接桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算。也可采用簡(jiǎn)化計(jì)算法,諸如交叉梁系差分分析法、擬板法等進(jìn)行內(nèi)力、位移計(jì)算。單層殼型網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)一般假定為剛接,應(yīng)按剛接桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算;雙層殼型網(wǎng)架可按鉸接桿系有限元法進(jìn)行計(jì)算。單層和雙層殼型網(wǎng)架也都可采用擬殼法簡(jiǎn)化計(jì)算。

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。為減小壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度增加其穩(wěn)定性,可采用增設(shè)再分桿及支撐桿等措施。用鋼材制作的板型網(wǎng)架及雙層殼型網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn),主要有十字板節(jié)點(diǎn)、焊接空心球節(jié)點(diǎn)及螺栓球節(jié)點(diǎn)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)板的連接,采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接。空心球節(jié)點(diǎn)及螺栓球節(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)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)架結(jié)構(gòu)的施工安裝方法分兩類:一類是在地面拼裝的整體頂升法、整體提升法和整體吊裝法;另一類是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法。

二十世紀(jì)以來(lái),在全世界范圍內(nèi)空間結(jié)構(gòu)都得到了很大的發(fā)展。空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一種,所謂"空間結(jié)構(gòu)"是相對(duì)"平面結(jié)構(gòu)"而言,它具有三維作用的特性,空間結(jié)構(gòu)也可以看作平面結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展和深化。空間結(jié)構(gòu)問(wèn)世以來(lái),以其高效的受力性能、新穎美觀的形式和快速方便的施工受到人們的歡迎。在需要大跨度、大空間的體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、文化設(shè)施、交通樞紐乃至工業(yè)廠房,無(wú)不見到空間結(jié)構(gòu)的蹤影。

空間結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展,在結(jié)構(gòu)形式方面,除了網(wǎng)架、網(wǎng)殼之外,膜結(jié)構(gòu)、張拉整體體系、開閉屋蓋、可折疊結(jié)構(gòu)等都是空間結(jié)構(gòu)的新成員。二十世紀(jì)初期,鋼鐵材料為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了條件,其后的鋁合金則使得網(wǎng)架的桿件更輕巧。近些年來(lái)的復(fù)合材料,特別是大量的新型建筑材料被開發(fā)出來(lái),對(duì)空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展產(chǎn)生了強(qiáng)烈的影響。材料應(yīng)用方面由于鋼材品種與強(qiáng)度的不斷提升,空間結(jié)構(gòu)也越多地采用了型鋼、鋼管、鋼棒、纜索乃至鑄鋼制品。在很大程度上,空間結(jié)構(gòu)成了"空間鋼結(jié)構(gòu)"。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),一些新的理論和分析方法,如有限單元法、非線形分析、動(dòng)力分析等,在空間結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用,以至空間結(jié)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì)更加方便和準(zhǔn)確,使得空間結(jié)構(gòu)現(xiàn)在千變?nèi)f化,種類多樣。可以說(shuō)空間結(jié)構(gòu)已成為當(dāng)代建筑結(jié)構(gòu)最重要和最活躍的領(lǐng)域之一。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般是以大致相同的格子或尺寸較小的單元(重復(fù))組成的。常應(yīng)用在屋蓋結(jié)構(gòu)。