由多根桿件按照一定的網格形式通過節點連結而成的空間結構。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優點;可用作體育館(見彩圖)、影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看臺雨篷、飛機庫、雙向大柱距車間等建築的屋蓋。缺點是匯交於節點上的桿件數量較多,製作安裝較平面結構複雜。

<網架結構——上海體育館

網架結構——中國援助摩洛哥體育中心大型體育館(跨度100.8米)

  分類 網架結構根據外形不同,可分為雙層的板型網架結構、單層和雙層的殼型網架結構(見圖)。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。目前中國的網架結構絕大部分采用板型網架結構。

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

  內力分析 網架結構是高次超靜定結構體系。板型網架分析時,一般假定節點為鉸接,將外荷載按靜力等效原則作用在節點上,可按空間桁架位移法,即鉸接桿系有限元法進行計算。也可采用簡化計算法,諸如交叉梁系差分分析法、擬板法等進行內力、位移計算。單層殼型網架的節點一般假定為剛接,應按剛接桿系有限元法進行計算;雙層殼型網架可按鉸接桿系有限元法進行計算。單層和雙層殼型網架也都可采用擬殼法簡化計算(見桿系結構的靜力分析)。

  桿件截面設計與節點構造 網架結構的桿件截面應根據強度和穩定性計算確定。為減小壓桿的計算長度增加其穩定性,可采用增設再分桿及支撐桿等措施(見結構穩定)。用鋼材制作的板型網架及雙層殼型網架的節點,主要有十字板節點、焊接空心球節點及螺栓球節點三種形式。十字板節點適用於型鋼桿件的網架結構,桿件與節點板的連接,采用焊接或高強螺栓連接(見鋼結構連接)。空心球節點及螺栓球節點適用於鋼管桿件的網架結構。單層殼型網架的節點應能承受彎曲內力,一般情況下,節點的耗鋼量占整個鋼網架結構用鋼量的15~20%。

  施工安裝 網架結構的施工安裝方法分兩類:一類是在地面拼裝的整體頂升法(見頂升)、整體提升法(見提升)和整體吊裝法(見結構構件吊裝);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(見網架屋蓋架設)。