学文网摘要：网架设计是钢结构设计里面比较普遍的一种结构设计形式，在实际工程中，主要依靠软件设计的成分比较大，本文主要探讨空间网架结构的设计要点。
主题词：网架结构 结构形式 构造 计算
中***分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：
概述
空间网架结构之所以应用广、发展快，除了其受力合理性和经济实用型外，其多变的造型，能赋予建筑师丰富的想象力和广阔的设计空间。同样，置身于大型工业厂房中，屋面网架结构以其规则的网格，富有立体感的正放四角锥组合，能让人感到赏心悦目。这种屋面形式与功能的和谐统一，是普通钢结构屋面无法达到的，因此，空间网架结构形式越来越受到建筑师的亲睐。现油库中汽车发油棚均采用网架结构，网架结构传统中均采用厂家直接设计施工，现针对网架结构目前我公司这方面的空白，现对网架结构的设计要点进行总结，供设计参考。
2.网架结构形式
在对网架结构分类时，采取不同的分类方法，可以划分出不同类型的网架结构型式。可以按如下方式分类：
2.1按支承情况分类
2.1.1周边支承网架
周边支承网架是目前采用较多的一种形式，所有边界节点都搁置在柱或梁上，传力直接，网架受力均匀。 当网架周边支承于柱顶时，网格宽度可与柱距一致；当网架支承于圈梁时，网格的划分比较灵活，可不受柱距影响。
2.1.2点支承网架
一般有四点支承和多点支承两种情形，由于支承点处集中受力较大，宜在周边设置悬挑，以减小网架跨中杆件的内力和挠度。
2.1.3周边与点相结合支承的网架
在点支承网架中，当周边没有围护结构和抗风柱时，可采用点支承与周边支承相结合的形式。这种支承方法适用于工业厂房和展览厅等公共建筑。
2.1.4三边支承一边开口或两边支承两边开口的网架
在矩形平面的建筑中，由于考虑扩建的可能性或由于建筑功能的要求，需要在一边或两对边上开口，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一边或两对边为自由边。自由边的存在对网架的受力是不利的，为此应对自由边作出特殊处理。可在自由边附近增加网架层数或在自由边加设托梁或托架。对中、小型网架，亦可采用增加网架高度或局部加大杆件截面的办法予以加强。
2.2按网格形式分类
这是网架结构分类中最普遍采用的一种分类方式，根据《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91的规定，我们目前经常采用的网架结构分为四个体系十三种网架结构型式。
2.2.1 交叉平面桁架体系
这个体系的网架结构是由一些相互交叉的平面桁架组成，一般应使斜腹杆受拉，竖杆受压，斜腹杆与弦杆之间夹角宜在40～60º之间。该体系的网架有以下四种：
2.2.1.1两向正交正放网架
两向正交正放网架是由两组平面桁架互成90º交叉而成，弦杆与边界平行或垂直。上、下弦网格尺寸相同，同一方向的各平面桁架长度一致，制作、安装较为简便。由于上、下弦为方形网格，属于几何可变体系，应适当设置上下弦水平支撑，以保证结构的几何不变性，有效地传递水平荷载。
2.2.1.2 两向正交斜放网架
两向正交斜放网架由两组平面桁架互成90º交叉而成，弦杆与边界成45º角。边界可靠时，为几何不变体系。各榀桁架长度不同，靠角部的短桁架刚度较大对与其垂直的长桁架有弹性支撑作用，可以使长桁架中部的正弯矩减小，因而比正交正放网架经济。不过由于长桁架两端有负弯矩，四角支座将产生较大拉力。角部拉力应由两个支座负担。
2.2.1.3 两向斜交斜放网架
两向斜交斜放网架由两组平面桁架斜向相交而成，弦杆与边界成一斜角。这类网架在网格布置、构造、计算分析和制作安装上都比较复杂，而且受力性能也比较差，除了特殊情况外，一般不宜使用。
3.网架结构的构造设计
网架结构的主要尺寸有网格尺寸（指上弦网格尺寸）和网架高度。确定这些尺寸时应考虑跨度大小、柱网尺寸、屋面材料以及构造要求和建筑功能等因素。
3.1网格尺寸
网格尺寸的大小直接影响网架的经济性。确定网格尺寸时，与以下条件有关：
3.1.1屋面材料
当屋面采用无檩体系（钢筋混凝土屋面板、钢丝网水泥板）时，网格尺寸一般为2～4m。若网格尺寸过大，屋面板重量大，不但增加了网架所受的荷载，还会使屋面板的吊装发生困难。当采用钢檩条屋面体系时，檩条长度不宜超过6m。网格尺寸应与上述屋面材料相适应。当网格尺寸大于6m时，斜腹杆应再分，此时应注意保证杆件的稳定性。
3.1.2网格尺寸与网架高度成合适的比例关系
通常应使斜腹杆与弦杆的夹角为45º～60º，这样节点构造不致发生困难。
3.1.3钢材规格
采用合理的钢管做网架时，网格尺寸可以大些；采用角钢杆件或只有较小规格钢材时，网格尺寸应小些。
4.结束语
通过以上对网架的结构形式、构造设计和设计模型的建立、计算与分析的总结，希望对设计起到指导作用。
5.参考文献
[1]JGJ 7-91《网架结构设计与施工规程》；[2] 《钢结构设计手册》 中国建筑工业出版社；
[3] 《3D3S软件说明书》 同济大学3D3S研发组；