1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計方法

（1）按照結(jié)構(gòu)組成分類

在該類型下主要有以下三種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，其各自設計方法如下所述：

第一種為雙層網(wǎng)架，即：具有上下兩層弦桿的結(jié)構(gòu)，其最簡單也是最為常用的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式。

第二種為三層網(wǎng)架，即：雙層網(wǎng)架基礎上于中間加上一層弦桿，當網(wǎng)架跨度≤50m時可以酌情考慮此種設計方法;若跨度≤80m時，則需要將其作為優(yōu)先考慮設計方案。

第三種為組合網(wǎng)架，即：利用具有良好抗壓性的鋼筋混凝土板替代上弦桿，將不同組織材料構(gòu)建成為網(wǎng)架的最基本單元，最終形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

（2）依據(jù)網(wǎng)格形式分類

①四角錐體系。在該網(wǎng)架體系中，其所采用的上下弦桿均呈現(xiàn)出明顯的正方形，或者根據(jù)建筑具體結(jié)構(gòu)設計成與正方形相接近的矩形網(wǎng)格，并且上下弦桿之間稍稍錯開，通常是以半格為宜。

②三角錐體系。三角錐體系網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基本單元為一組呈倒置姿態(tài)的三角椎體，上弦桿布滿了三角錐體系的錐底正三角形的各部分空間，而其結(jié)合棱部位采用腹桿與之相連接。一般情況下隨著三角錐單元體的布置方式所呈現(xiàn)出的差異，其上下弦網(wǎng)格將會由此而呈現(xiàn)出正三角形或者是正六邊形。

③折形網(wǎng)架。在設計過程中，折形網(wǎng)架被稱之為折板網(wǎng)架，其主要是由四角錐網(wǎng)架正放而演化出來的一種全興網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。在所需要施工的建筑平面長寬之比≥2時，可以考慮取消長向弦桿，使得網(wǎng)架內(nèi)力沿著短向弦桿外延，繼而形成折形網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

2、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計原則

根據(jù)當前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設計研究成果分析可知，其設計原則大致為以下幾方面：

首先，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計應符合簡化原則。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種具有高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)形式，在設計過程中無法精準的給出空間結(jié)構(gòu)內(nèi)力以及變形情形的傳導或演變，因而導致其設計充滿著復雜性與艱巨性。為此，國內(nèi)外建筑行業(yè)的科研人員在對網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進行設計時，通常都會在滿足建設需求的前提下盡可能的簡化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)各個空間節(jié)點剛度、弦桿變形的計算等工作，從而促使其設計既不過分繁雜，同時又兼顧了工程的質(zhì)量以及整個網(wǎng)架空間的穩(wěn)定性。

其次，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計應秉承安全性原則。安全是建筑行業(yè)的命脈，特別是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)自身所占空間較大，無論是在設計還是在施工階段，均需要承擔一定的高空作業(yè)，此時對于安全性提出了較為嚴格的要求。一方面，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的各部分弦桿或者腹桿應固定牢靠，不會因外力作用下而發(fā)生大幅度變形，從而保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保施工人員能夠處在一個安全的作業(yè)環(huán)境中。另一方面，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的計算應符合預期設計理念，其各部分受力數(shù)值處于良好的控制范圍之中，特別是基底部分的受力更應當具備較強的受壓能力，以保證整個網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不會發(fā)生位移，影響施工進度以及安全生產(chǎn)工作開展。

3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計理論基礎

（1）小變形理論

小變形理論內(nèi)容為構(gòu)件自身受到內(nèi)外力作用之下所產(chǎn)生的變形較小，其受力之后的位置并沒有發(fā)生明顯的位移，因而不需要考慮位置變動之下應力產(chǎn)生的二階效應。就網(wǎng)架結(jié)構(gòu)而言，由于其各部分結(jié)構(gòu)采用了弦桿以及腹桿進行連接，各自承受的內(nèi)力在科學有效的分散作用下傳遞至各個部分，因而相對應的受力較為均勻，最終使得網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中各組成部分受力不會出現(xiàn)顯著的差異，因而其具有較強的穩(wěn)定性。

（2）靜力學理論

①二力平衡

在剛體上存在的兩個力大小相等且方向相反，最終其和為0，即：F1=-F2。而對于變形體而言，二力平衡則是其必要條件而非充分條件。

②加減平衡力系原理

在已知作用在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的任意力系之中，加上或者去除任意的一個平衡力系，均不會改變其原力系對該空間結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的作用。換而言之，其作用效果相同或者相接近，不同平衡力系可以實現(xiàn)等效替換[1] 。