网格结构是在20世纪中叶以来特别是近30多年发展最快的空间结构形式,它是将多根杆件,按照某种有规律的几何图形,通过节点连接成的一种网格状的三维杆系结构。空间网格结构的外形可以成平板状,也可以呈曲面状。前者称为平板网架结构,常简称为网架;后者称为曲面网架或壳形网架结构,常简称为网壳。网格结构是网架与网壳的总称。网架与网壳结构统称为空间网格结构。
网格结构在国内外应用广泛且发展速度很快,这主要是由于其具有以下优点:
(1)网格结构为三向受力的空间结构,受力合理,可以跨越较大的跨度,节约钢材。网架结构比单向受力的平面结构(如平面桁架)自重轻、钢材用量少。网壳结构中虽然曲面多样化,但从整体上来看主要承受压力,通过增大刚度,减小变形,精心设计可使网壳受力合理均匀,同样达到节省钢材的目的。
(2)工业化程度高,施工工期短,综合经济指标较好。网格结构的组成特点是用小构件组成跨度很大的空间结构,其构件和节点比较单一而且定型化,网格可以做成标准尺寸的预制单元、预制节点和零件,加工制作机械化程度高,可全部工厂化生产,成品质量高、工期短;预制单元和节点零件尺寸小、重量轻,便于存放、装卸、运输、拼装;节点连接简便可靠,现场施工安装操作简单快捷、灵活,且质量可靠,尤其网架结构,现场仅需简单的拼装,技术简单,工作量小,安装不需要大型起重设备。
(3)网格结构应用范围广泛,适用于各种跨度的工业建筑、体育建筑、公共建筑,满足建筑功能或工艺灵活和复杂的各种要求,且网格结构可拆可装、便于建筑物的扩建、改建或移动搬迁。而且,网架结构中,可利用其上下弦之间的空间布置各种设备及管道等,能有效地利用空间,经济合理且使用方便。