网架结构由于能够实现大跨度、用钢量少、承载力高，并可根据建筑设计的要求实现不同的造型，在工程中得到广泛的应用。
网架结构在我国应用已有几十年的历史，其设计水平和施工方法已相当成熟，在设计和施工上做到技术先进、安全适用、经济合理、质量可靠。
1.1 网架结构构件设计
1、空间网架结构杆件可采用普通型钢、薄壁型钢，管材宜采用高频焊管或无缝钢管，有条件时宜采用薄壁管段。杆件的型钢及截面应符合现行国家标准《钢结构设计标准》CB50017的规定，包括强度、稳定性等。
空间网格结构的最大挠度值不宜超过下表的允许挠度值
网架可采用上弦或下弦支撑，当采用下弦时，应在支撑侧面形成垂直或倾斜的边桁架。采用多点支撑的网架应设置柱帽，柱帽宜设置在下弦平面以下（图1a），或设置在上弦平面以上（图1b）。
2.确定杆件的长细比时，其计算长度应按（表1）的规定采用。
3.杆的长细比不应超过表2规定的值。
4、杆件截面最小尺寸应根据结构跨度、网格尺寸经计算确定，普通钢材不小于L50×3，钢管不小于φ48x3。
5、空间网格结构中杆件的分布应保证刚度的连续性，连续杆件的截面规格差不宜大于20%。截面规格差不宜大于2级。多点支撑网格结构拐点处的上、下弦杆应根据结构情况采用较大的截面。
6.对于低应力、小尺寸的受拉杆，应根据受压杆控制杆的长细比。
7、设计杆体结构时，应避免出现不易检查、清洁、涂漆、积聚湿气的死角或凹陷处。
2.2 网格结构节点设计
1.焊接空心球节点
1）由两个半球形芯球组成，按力的大小分为无辅助（图1）和辅助（图2）两种类型，适用于钢管杆件的连接。
空心球钢材应采用国家标准《碳素结构钢》中规定的Q25B钢或《低合金高强度结构钢》中规定的Q345钢。
2）为可靠地传递力，并保证空心球表面能被所连接的圆管杆充分覆盖，焊接空心球应满足下列结构要求：
（1）格架、双层网壳空心球外径与壁厚比宜为25～45；单层网壳空心球外径与壁厚比宜为20～35；空心球外径与主钢管外径比宜为2.4～3.0；空心球壁厚与主钢管壁厚比宜为1.5～2.0，且空心球壁厚不小于4mm。
（2）无肋空心球和有肋空心球的对接焊缝应分别符合（图1）和（图2）的要求。空心球的肋条可以是平台，也可以是凸台。当采用凸台时，凸台的高度不得超过1mm。
（3）钢管杆与空心球连接时，钢管应开坡口，钢管与空心球之间应留有一定间隙并焊透，以达到与钢管同等强度。否则应按角焊缝计算。为保证焊缝质量，可用套管将钢管头与空心球焊接（图3）。套管的壁厚不得小于3mm，角焊缝的焊脚尺寸hf应符合下列规定：当钢管壁厚tf≤4mm时，hf≤1.5tf；当tf>4mm时，hf≤1.2tf。
5)确定空心球外径时，球面上相邻杆之间的净距离不应小于10mm(图4)。
6)当空心球直径过大，且杆件较多时，为了减小焊接球节点直径，允许部分腹杆与腹杆相交叉或腹杆与弦杆相交叉，但必须满足下列构造要求：
（1）所有相交构件的轴线必须通过球的中心线；
（2）两根相贯杆件中，必须将截面积较大的杆件整体焊接在球体上（当两根杆件截面积相等时，采用张拉），另一根杆件用坡口焊接在相贯腹板上，但必须保证截面积的3/4焊接在球体上，并加固筋加强。
（3）对于承受重荷载的构件，可按（图5）所示设置加劲肋，或增设支撑板。
7)当空心球外径不小于300mm，且杆件内力较大时，可在内力较大的杆件轴向平面内设置加强筋，提高其承载能力；当空心球外径不小于400mm，且内力较大的杆件受压时，可在内力较大的杆件轴向平面内设置加强筋。当空心球外径不小于500mm时，必须在内力较大的杆件轴向平面内设置加强筋，加强筋的厚度不宜小于球壁厚度。
2. 螺栓球头
1)螺栓球节点宜由高强螺栓、钢球、紧固螺钉、套筒及锥头或盖板等组成(图6)。适用于双层网壳、网架等空间网格结构的钢管构件。
2）制造螺栓球接头的钢球、盖板、锥头、套筒所用材料可按（表3）的规定，并应符合相应标准的技术要求。产品质量符合现行行业标准《钢格栅螺栓球接头》的要求。
3)高强度螺栓的性能等级应根据螺纹规格选择：M12~M36高强度螺栓，强度等级宜选择10.9级；M39-M64高强度螺栓，强度等级宜选择8.8级；螺栓形式、尺寸应符合现行国家标准《钢网螺栓球节点用高强度螺栓》的规定。
4)压杆连接螺栓直径，可按设计内力绝对值计算，再按表4中螺栓直径系列减少1~3级，但必须保证套筒任意截面有足够的抗压强度。
5)套筒外形尺寸应满足扳手操作要求，端部应为平整钢结构网架挠度允许值钢结构网架挠度允许值，内径可大于螺栓直径1mm。套筒应按空间网架结构对应杆件的最大轴向承载力进行计算，并校核其端部有效截面的局部承载压力。
6) 空间网架结构构件端部宜采用锥头或封板连接，连接焊缝、锥头应与连接钢管牢固连接。
3.铸钢节点
1)铸钢节点适用于杆件交叉较为密集、受力复杂、可靠性要求较高的空间网格结构中的关键节点。
2）铸钢节点所用材料应符合《焊接结构用碳素钢铸钢件》的规定；当节点设计需要采用强度等级较高的铸钢材料时，可按照国际标准或其他国家的有关标准执行。
3）建筑用铸钢件在选择铸钢牌号时，除满足节点力学性能的要求外，还应具有良好的焊接性能，并严格控制化学元素硫（S）、磷（P）的含量。
4）铸钢节点可设计成实心节点、半空心节点或空心节点等多种形式。
5)铸钢节点设计时，应采用有限元法计算使用条件下的承载力，并进行足尺试验验证，试验荷载不小于标准荷载的2倍。
4. 固定节点
1）销轴连接销板及销轴组件（图8）适用于限制旋转铰点的直线位移、放松角位移。
2）销节点的销与销板应符合机械精密加工基本孔公差制度，并保证无回转约束的刚性。为便于安装，每块销板之间应留有1-2mm的间隙。
3）销轴安装时，应先将销板与销轴准确装配，再将销板与杆件连接，不宜采用后销安装方法。
5. 组合结构节点
1)组合结构上弦节点构造应满足下列要求
（1）钢筋混凝土上部肋板必须与网架的腹杆和下弦杆共同作用；
(2)腹杆轴线与上弦板横截面的中心轴线在节点处应汇聚于一点。
(3)设有辅助板支撑钢筋混凝土的节点板应能有效地传递水平剪切力。
2)钢筋混凝土板与腹杆连接的节点，可采用下列节点结构：
（1）焊接横板节点（图9），主要用于角钢组合框架；
（2）螺栓环节点（图10），腹板采用钢管，螺栓环的材质、加工及连接方法与一般螺栓球节点相同。应在工厂预先将一块Q235B圆板焊接在螺栓环上，并采用可靠的焊接工艺和检验手段。
笔记：
1、钢筋混凝土密肋板底部埋置钢板可焊接在十字节点板盖板（或螺栓环上的异型板）上，以传递网架内力。必要时可在盖板（或圆形钢板）上焊接U型短钢筋，在节点处浇注细石混凝土后，构成水平抗剪构件；
2、后浇缝细石混凝土内应埋设通长钢筋。
3.当节点承受负弯矩时，应采用上连接板，并与板肋顶部预埋钢板焊接。
4、楼面采用组合网架时，板面宜采用搭接浇注的钢筋细石混凝土面层。
C. 网格工程的支撑设计
1.网架结构的支撑节点必须具有足够的强度，在荷载作用下不应先于杆件等节点破坏，也不应产生不可忽略的变形。支撑节点结构应传力可靠，连接简单，并满足计算假定。
2、网架结构支撑节点可根据结构形式和支撑节点的主要特点，选用压力支撑节点、拉力支撑节点、滑动和转动弹性支撑节点以及承受轴力、弯矩和剪力的刚性支撑节点。
3、常用的压力支撑节点可按下列结构形式选择：
1）平板压力支撑（图1），适用于跨度较小的网架结构。
2）单侧弧形压力支座节点（图2）适用于要求单向转动的中小跨度网架结构，当支座反力较大时，可采用（图2b）所示支座。
3）双面弧压力支撑节点（图3）适用于大跨度、温度应力变化较大、支撑结构刚度要求较低的网架结构。
4）球节点压力轴承节点（图4），适用于有抗震要求、多支撑的大跨度网架结构。
4、常用张拉支撑节点可按下列结构形式选取：
1）平板张拉支撑（图5），适用于跨度较小的网架结构。
2）单侧圆弧形张拉支撑节点（图6）适用于要求单向转动的中小跨度网架结构。
5、弹性橡胶板支座节点（图7）适用于支座反力较大、有隔震要求、需释放温度力等水平位移、有转动要求的大跨度网架结构。橡胶垫的材料性能、计算方法、构造要求可按规范附录J确定。
6.刚性支撑节点（图8）适用于承受轴力、弯矩和剪力作用的网架结构。
7、支撑节点竖向支撑底板的设计和施工应符合下列要求
1）支撑节点的竖向中心线应与支撑竖向反力作用线一致，且与支撑节点相连的杆件中心线应交于支撑节点处。
2）应尽量减小支座球节点底部与支座底板之间的距离，结构高度可根据支座球节点球径大小取100~250m，以防止斜拉杆与支座边缘相碰（图9）。
3）支撑节点立板厚度应保证其自由边不发生侧向屈曲，且不宜小于10mm。对于受拉支撑节点，支撑节点立板及相关连接焊缝的最小截面积必须满足强度要求。
4）支撑节点底板净面积应满足支撑结构材料局部受压的要求，其厚度应满足支撑垂直反力作用下底板抗弯要求，且不宜小于12mm。
5)承重节点板孔径比锚栓直径系列(4~6mm)大1~2个级别，并考虑满足承重节点的水平位移要求。
6) 按结构要求设置支撑节点锚栓时，其直径可为20~25mm，数量可为2~4个。对受拉锚栓，其直径应经计算确定，锚固长度不宜小于锚栓直径的35倍，并应设置双螺母。
7)当支座节点处水平剪力与竖向压力之比小于0.4时，支座垫块与支座板可直接焊接或将支座底板直接用地脚螺栓固定在混凝土构件顶面上，否则应设置键以承受支座的水平剪力（图10）。
8）弧形支座板的材料最好采用铸钢，弧形支座板也可采用厚钢板。板式橡胶支座垫可采用多层橡胶层与薄板交替粘合而成的橡胶垫，其材料性质及计算、结构要求可按规定确定。
9)也可在网格力支撑节点处增设通过沉头螺栓连接的过渡钢板，并与支撑底板连接(图11)。
