網(wǎng)架根據(jù)外形可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。通常情況下,平板網(wǎng)架稱為網(wǎng)架;曲面網(wǎng)架稱為網(wǎng)殼,如圖1.7所示。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是曲面型的網(wǎng)格結(jié)構(gòu),兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的特性,受力合理,覆蓋跨度大,是一種頗受國內(nèi)外關(guān)注、半個(gè)世紀(jì)以來發(fā)展Z快、有著廣闊發(fā)展前景的空間結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)架工程具有優(yōu)美的建筑造型,無論是建筑平面、外形和形體都能給設(shè)計(jì)師以充分的創(chuàng)作自由。建筑平面上,可以適應(yīng)多種形狀,如圓形、矩形、多邊形、三角形、扇形以及各種不規(guī)則的平面;建筑外觀方面,可以形成多種曲面,如球面、橢圓面、旋轉(zhuǎn)拋物面屋面,建筑的各種形體可通過曲面的切割和組合得到;結(jié)構(gòu)上,網(wǎng)殼受力合理,可以實(shí)現(xiàn)較大的跨度,由于網(wǎng)殼曲面的多樣化,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員可以通過精心的曲面設(shè)計(jì)使網(wǎng)殼受力均勻;施工上采用較小的構(gòu)件在工廠預(yù)制,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),現(xiàn)場安裝簡便快速,不需要大型設(shè)備,綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好。本部分僅介紹平板網(wǎng)架和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為一種空間桿系結(jié)構(gòu),具有三維受力特點(diǎn),能承受各方向的作用,并且網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般為高次超靜定結(jié)構(gòu),倘若一桿局部失效,超靜定次數(shù)僅減少一次,內(nèi)力可重新調(diào)整和分布,整個(gè)結(jié)構(gòu)一般并不失效,具有較高的安全儲備。
網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中的桿件,既為受力桿件,又互為支撐桿件,協(xié)同工作,整體性和穩(wěn)定性好,空間剛度大,能有效承受非對稱荷載、集中荷載和動荷載的作用,具有較好的抗震性能。
在節(jié)點(diǎn)荷載作用下,各桿件主要承受軸向的拉力和壓力,能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度,節(jié)省鋼材。
平板網(wǎng)架與網(wǎng)殼相比,它是一種無水平推力或拉力的空間結(jié)構(gòu),支座構(gòu)造較為簡單,一般簡支支座即可,便于下部支承結(jié)構(gòu)處理,而網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)型式,受力更趨于合理,且可以實(shí)現(xiàn)更美觀的建筑外形。