網(wǎng)殼與網(wǎng)架是兩種常見的空間結(jié)構(gòu)形式，它們在結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用場景上存在顯著差異，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種曲面空間結(jié)構(gòu)，通過桿件和節(jié)點組成連續(xù)的曲面，具有較高的剛度和承載能力，能夠承受較大的均布荷載，其造型靈活，適用于大跨度建筑，如體育館、展覽館和機(jī)場航站樓等，兼具美觀與功能性，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)則是由多個桿件通過節(jié)點連接而成的平面或空間網(wǎng)格，通常呈平板狀，結(jié)構(gòu)形式規(guī)則，受力均勻，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工簡便、經(jīng)濟(jì)性好，適用于工業(yè)廠房、倉庫、車站等需要大空間且荷載分布均勻的場所。 ，從受力特點來看，網(wǎng)殼以薄膜內(nèi)力為主，能夠通過曲面形態(tài)將荷載傳遞至支座，而網(wǎng)架主要通過軸向受力，桿件以受拉或受壓為主，在材料使用上，網(wǎng)殼對節(jié)點精度要求較高，常采用鋼材或復(fù)合材料；網(wǎng)架則更注重桿件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，節(jié)點形式相對簡單，網(wǎng)殼的抗震性能優(yōu)于網(wǎng)架，但其施工難度和成本也更高。 ，總體而言，網(wǎng)殼適合對造型和跨度要求較高的建筑，而網(wǎng)架更注重經(jīng)濟(jì)性和實用性，設(shè)計時需根據(jù)項目需求、荷載條件和預(yù)算等因素綜合選擇，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)安全性與經(jīng)濟(jì)性的平衡。

網(wǎng)殼與網(wǎng)架的基本概念

1 網(wǎng)殼（Shell Structure）

網(wǎng)殼是一種由曲面網(wǎng)格構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)，其受力方式類似于殼體結(jié)構(gòu)，主要依靠曲面的薄膜效應(yīng)來承受荷載，網(wǎng)殼通常由桿件和節(jié)點組成，形成連續(xù)的曲面，能夠高效地傳遞荷載，適用于大跨度建筑，根據(jù)曲面的幾何形狀,網(wǎng)殼可分為單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼。

2 網(wǎng)架（Space Frame）

網(wǎng)架是一種由桿件和節(jié)點組成的空間桁架結(jié)構(gòu)，其受力方式類似于平面桁架，但具有三維空間的穩(wěn)定性，網(wǎng)架通常由規(guī)則的幾何單元（如三角形、四邊形等）重復(fù)組合而成，適用于大跨度、大空間的建筑需求，根據(jù)構(gòu)造方式,網(wǎng)架可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架。

網(wǎng)殼與網(wǎng)架的主要區(qū)別

1 結(jié)構(gòu)形式

• 網(wǎng)殼：具有曲面形態(tài)，可以是單層或雙層結(jié)構(gòu)，其曲面可以是球面、柱面、雙曲面等，網(wǎng)殼的受力方式類似于殼體,主要依靠曲面的薄膜效應(yīng)來承受荷載。
• 網(wǎng)架：通常為平面或輕微曲面的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，主要由直線桿件組成，形成規(guī)則的幾何單元，其受力方式類似于桁架,主要依靠桿件的軸向受力。

2 受力特點

• 網(wǎng)殼：

  • 主要依靠曲面的薄膜效應(yīng)（拉壓應(yīng)力）來承受荷載,具有較高的剛度和穩(wěn)定性。
  • 適用于大跨度、輕質(zhì)覆蓋的建筑，如穹頂、拱形屋頂?shù)取?/li>
  • 對邊界約束要求較高,需合理設(shè)計支座以承受水平推力。

• 網(wǎng)架：

  • 主要依靠桿件的軸向受力（拉壓）來傳遞荷載,整體剛度較高。
  • 適用于大跨度、大空間的建筑，如體育館、展覽館等。
  • 支座設(shè)計相對簡單,通常采用鉸接或固定支座。

3 材料與構(gòu)造

• 網(wǎng)殼：

  • 可采用鋼、鋁合金或復(fù)合材料，構(gòu)造形式多樣，如單層網(wǎng)殼、雙層網(wǎng)殼等。
  • 節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,需考慮曲面的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

• 網(wǎng)架：

  • 主要采用鋼材或鋁合金,構(gòu)造形式以規(guī)則的幾何單元為主。
  • 節(jié)點構(gòu)造相對簡單，常見的有螺栓球節(jié)點、焊接球節(jié)點等。

4 施工難度

• 網(wǎng)殼：

  • 由于曲面復(fù)雜，施工精度要求高,安裝難度較大。
  • 需要精確的測量和定位,尤其是雙層網(wǎng)殼的施工。

• 網(wǎng)架：

  • 施工相對簡單，可采用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件,現(xiàn)場拼裝方便。
  • 適用于工業(yè)化生產(chǎn),施工周期較短。

5 經(jīng)濟(jì)性

• 網(wǎng)殼：

  • 由于曲面構(gòu)造復(fù)雜,材料用量和施工成本較高。
  • 適用于對建筑造型要求較高的項目。

• 網(wǎng)架：

  • 構(gòu)造規(guī)則，材料利用率高,經(jīng)濟(jì)性較好。
  • 適用于大跨度、低成本的項目。

6 適用場景

• 網(wǎng)殼：

  • 適用于需要獨特造型的建筑，如穹頂、拱形屋頂、機(jī)場航站樓等。
  • 常用于體育館、劇院、展覽館等對建筑美學(xué)要求較高的場所。

• 網(wǎng)架：

  • 適用于大跨度、大空間的建筑，如體育館、廠房、倉庫等。
  • 常用于工業(yè)建筑、商業(yè)建筑等對經(jīng)濟(jì)性和施工效率要求較高的項目。

網(wǎng)殼與網(wǎng)架的典型應(yīng)用案例

1 網(wǎng)殼的典型應(yīng)用

• 北京國家大劇院：采用雙層鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，形成獨特的蛋形曲面,展現(xiàn)了網(wǎng)殼在建筑美學(xué)上的優(yōu)勢。
• 深圳寶安國際機(jī)場T3航站樓：采用大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了無柱大空間的設(shè)計需求。

2 網(wǎng)架的典型應(yīng)用

• 北京奧運會國家體育館（鳥巢）：雖然外觀復(fù)雜，但內(nèi)部采用了大量的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),確保了整體穩(wěn)定性。
• 上海世博會中國館：采用大型空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了大跨度的展示空間。

網(wǎng)殼和網(wǎng)架作為兩種重要的空間結(jié)構(gòu)形式，各有其特點和適用場景，網(wǎng)殼適用于對建筑造型要求較高、需要曲面效果的場合，而網(wǎng)架則更適用于大跨度、經(jīng)濟(jì)性要求較高的建筑，在實際工程中，設(shè)計師需要根據(jù)建筑功能、經(jīng)濟(jì)預(yù)算和施工條件等因素，合理選擇網(wǎng)殼或網(wǎng)架結(jié)構(gòu),以實現(xiàn)最優(yōu)的建筑效果和結(jié)構(gòu)性能。

通過本文的分析，希望讀者能夠更清晰地理解網(wǎng)殼與網(wǎng)架的區(qū)別,并在實際工程中做出更合理的選擇。