网架结构（多根杆件通过节点连结成的结构）
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更新时间：2023-06-01
小编整理：
网架结构是一种具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点的结构，常用于体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。然而，网架结构也存在缺点，如汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。网架结构
多根杆件通过节点连结成的结构
分类
网架结构
一、按网架本身的构造可分为：单层网架结构、双层网架结构；、三层网架。其中，单层网架和三层网架分别适用于跨度很小（不大于30m）和跨度特别大（大于100m）的情况，在国内的工程应用极少。
三、按支承情况可分为：周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。
四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类：
1、交叉桁架体系网架；
2、三角锥体系网架；
4、六角锥体系网架。
其中第四种分类方法是目前国内较为流行的一种分类方法。
内力分析
形式
有11种形式的网架结构在我国得到不同程度的应用，下面从构成和特点两方面对这11种形式的网架加以介绍。
一、交叉桁架体系网架
网架结构
其中分为：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。
三、四角锥体系网架
第三大类是由四角椎体组成的网架结构，有五种形式，分别是：正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。
四、六角锥体系网架
结构介绍
施工安装
特点
网架结构是一种空间杆系结构，受力杆件通过节点按一定规律连接起来。节点一般设计成铰接，杆件主要承受轴力作用，杆件截面尺寸相对较小。这些空间汇交的杆件又互为支承，将受力杆件与支承系统有机地结合起来，因而用料经济。由于结构组合有规律，大量的杆和节点的形状、尺寸相同，便于工厂化生产，便于工地安装。
网架结构一般是高次超静定结构，能较好地承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载，抗震性能好。网架结构能够适应不同跨度、不同支承条件的公共建筑和工厂厂房的要求，也能适应不同建筑平面及其组合。1981年5月我国颁布了《网架结构设计与施工规定》(JGJ7-80)，1991年9月又将其进行修订颁布了《网架结构设计与施工规程》(JGJ7-91)，2010年7月将网架结构、网壳结构和立体管桁架结构等相关条文进行了结合颁布了《空间网格结构技术规程》(JGJ7―2010)。此外，针对网架结构螺栓球节点及其配件，我国专门颁布了《钢网架螺栓球节点》(JG/T10―2009)和《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》(GB/T16939--2016)，针对网架结构焊接球节点及其配件，颁布了《钢网架焊接空心球节点》(JG/T11-2009)，一些省份甚至出台了针对节点生产制作的地方标准，例如江苏省地方标准《钢网架(壳)螺栓球节点锥头技术规范》(DB32/952-2006)。这些相关标准是对我国目前网架结构工程和科研成果的总结，有力地推动了我国网架结构的发展。
几何不变性
分析网架结构是空间铰接杆系结构，在任意外力作用下不允许发生几何可变，故必须进行结构几何不变性分析。
网架结构的几何不变性分析必须满足两个条件：
一是具有必要的约束数量，如果不具备必要的约束数量，这个结构肯定是可变体系，简称必要条件；
二是约束设置方式要合理，如约束布置不合理，虽然满足必要条件，结构仍可能是可变体系，简称充分条件。
网架结构是空间结构，一个节点有三个自由度，其几何不变的必要条件是：
W = 3J - B - S ≤ 0
式中：
- B―网架的杆件数；
- J―网架的节点数。
网架结构的几何不变的充分条件是：①用三个不在一个平面上的杆件汇交于一点，该点为空间不动点，即几何不变的；②三角锥是组成空间结构几何不变的最小单元；③由三角形图形的平面组成的空间结构，其节点至少为三平面交汇点时，该结构为几何不变体系。
网架结构最少支座约束条件是：满足对整体刚体位移的约束，即约束刚体的三个平动位移和三个转动位移，以免发生网架整体刚体位移。因此，对网架结构最基本的约束应至少满足6个自由度。
结构选型
网架结构的类型较多，具体选择哪种类型时，要综合考虑许多因素。选型应坚持以下原则：安全可靠、技术先进、经济合理、美观适用。
平面形状为矩形的周边支承或三边支承一边开口的网架，当其边长比(即长边与短边之比)小于或等于1.5时，宜选用正放四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架。当其边长比大于1.5时，宜选用两向正交正放网架、正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架。平面形状为矩形、多点支承的网架可根据具体情况选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。平面形状为圆形、正六边形等周边支承的网架，可根据具体情况选用三向网架、三角锥网架或抽空三角锥网架。对中小跨度，也可选用蜂窝形三角锥网架。
网架的网格高度与网格尺寸应根据跨度大小、荷载条件、柱网尺寸、支承情况、网格形式以及构造要求和建筑功能等因素确定，网架的高跨比可取1/18~1/10。网架的短向跨度的网格数不宜小于5。确定网格尺寸时宜使相邻杆件的夹角小于45°，且不宜小于30°。
参考资料
[1]
网架结构施工方案 · 土木工程网[引用日期2013-02-08]
