網(wǎng)架結構的類型與選型

    網(wǎng)架結構是在20世紀中葉以來特別是近30多年發(fā)展最快的空間結構形式，它是將多根桿件，按照某種規(guī)律的幾何圖形，通過節(jié)點連結成的一種網(wǎng)格狀的三維桿系結構。

    空間網(wǎng)架結構的外形可以成平板狀，也可以呈曲面狀。前面稱為平面網(wǎng)架結構，常稱為網(wǎng)架；后者稱為曲面網(wǎng)架或殼形網(wǎng)架結構，常稱為網(wǎng)殼。

    網(wǎng)架結構是由諸多桿件按一定規(guī)律組成的高次超靜定空間結構。它改變了一般平面桁架的受力體系，能夠承受來自各方向的荷載。由于桿件之間的相互支撐作用，空間剛度大、整體性好、抗震能力強，能夠承受由于地基不均勻沉降帶來的不利影響，即使在個別桿件受到損傷的情況下，也能自動調節(jié)桿件內力，保證結構的安全。

   網(wǎng)架結構的類型

    網(wǎng)架結構按弦桿層數(shù)不同可分為雙層網(wǎng)架和三層網(wǎng)架。雙層網(wǎng)架是由上弦層、下弦層和腹桿層組成的空間結構，是最常用的一種網(wǎng)架結構。三層網(wǎng)架是由上弦層、中弦層、下弦層、上腹桿層和下腹桿層等組成的空間結構。

    雙層網(wǎng)架的形式

    雙層網(wǎng)架結構的形式有很多種，常用有三大類：即平面桁架系網(wǎng)架、四角錐體系網(wǎng)架及三角錐體系網(wǎng)架。

    平面桁架系網(wǎng)架

    平面桁架系網(wǎng)架由平面桁架組成，平面桁架系網(wǎng)架是由平面桁架交叉組成，根據(jù)平面形狀和跨度大小，建筑設計對剛度的要求等情況，網(wǎng)架可由兩向平面桁架或三向平面桁架交叉而成。這類網(wǎng)架上下弦桿長度相等，而且其上下弦桿和腹桿位于同一垂直平面內。

    兩向正交正放網(wǎng)架

    這種網(wǎng)架是由互相交叉的平面桁架交叉而成，其交角為90°，故稱為正交；而且兩個方向的桁架與邊界平行或垂直，故稱為正放。其節(jié)點構造教簡單，便于施工。當由柱子點支承時，可適當利用懸挑長度，能取得較好的經(jīng)濟效果，因其弦桿構成的四邊形網(wǎng)格為幾何可變體系，因此，一般在其上弦平面周邊設置水平支撐桿件，以使網(wǎng)架能有效傳遞水平荷載。

    兩向正交斜放網(wǎng)架

    兩向桁架正交，弦桿與邊界呈45°交角。這種網(wǎng)架存在長桁架與短桁架交叉的情況，靠角部的短桁架剛度大，這與其垂直的長桁架起支撐作用可降低長桁架跨中弦桿的內力，但同時長桁架在角部會產(chǎn)生負彎矩，如長桁架角點支撐處，會產(chǎn)生較大的拉力。

    三向交叉網(wǎng)架

    三向交叉網(wǎng)架由三個方向桁架按60°交角互相交叉組成，其山下弦桿平面內的網(wǎng)格呈三角形，因此，這種網(wǎng)架是由許多穩(wěn)定的正棱柱體為基本單元組成。三向交叉網(wǎng)架受力性能好，空間剛度大，能把內力均勻的傳給支座，但節(jié)點匯交的桿件數(shù)量多，量多可達13根，節(jié)點構造復雜。它適用于大跨度（60m以上），且建筑平面呈三角形、六邊形、多邊形和圓形的情況。

    單向折線形網(wǎng)架

    當建筑狹長，長跨方向弦桿內力很小，從承載力可將長向桿件取消，即得沿短向支承的折線網(wǎng)架。折線網(wǎng)架適合狹長矩形平面的建筑。

    四角錐體系網(wǎng)架

    四角錐體系網(wǎng)架是由許多倒置的四角錐體單元按一定規(guī)律組成。這類網(wǎng)架的上下弦平面內的網(wǎng)格呈正方型，下弦節(jié)點均在上弦網(wǎng)格球心的投影線上，與上弦網(wǎng)格的四個節(jié)點用斜腹桿相連，即形成倒置的四角錐體單元。各獨立四角錐體的連接方式可以是四角錐體的底邊與底邊相連，也可以是四角錐體底邊的角與角相連。根據(jù)連接方式不同，四角錐體系網(wǎng)架形式有：正放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架、星形四角錐網(wǎng)架、三角錐體系網(wǎng)架。