第21章空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的形式1211

1、 第二章 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)一 、定義 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)（Spaceframe):桿件按一定規(guī)律布置，通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接成的一種空間桿系結(jié)構(gòu)。（節(jié)點(diǎn)鉸接或剛接）。 有平板型和曲面型兩類(lèi)。 網(wǎng)架：網(wǎng)架：網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的外形呈平板狀。 網(wǎng)殼：網(wǎng)殼：外形呈曲面狀的。 網(wǎng)架有雙層或三層；網(wǎng)殼有單層和雙層兩種。二 、 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分類(lèi)斜拉網(wǎng)架斜拉網(wǎng)架 吳縣太湖收費(fèi)站吳縣太湖收費(fèi)站廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心廈門(mén)國(guó)際會(huì)展中心 正交正放三層焊接球四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)首都機(jī)場(chǎng)四機(jī)位機(jī)庫(kù)首都機(jī)場(chǎng)四機(jī)位機(jī)庫(kù)1989年修建的廣州白云機(jī)場(chǎng)機(jī)庫(kù) 上海科技展覽館單層網(wǎng)殼 66.9m50.9m 鋁合金 黑龍江速滑館 1995年建成，雙層網(wǎng)殼

2、結(jié)構(gòu)，中央柱面殼、兩端半球殼，覆蓋面積達(dá)15000平米，網(wǎng)殼厚度2.1m，用鋼指標(biāo)50kg每平米。 嘉興電廠干煤棚雙層柱面網(wǎng)殼，柱面網(wǎng)殼，跨度為1035m ，用鋼量65kg/m2 。 國(guó)家大劇院 橢圓球網(wǎng)殼最大跨度212米.雙層球形網(wǎng)殼上海美羅城三、空間網(wǎng)格的特點(diǎn)四、網(wǎng)架與網(wǎng)殼的區(qū)別 1、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體是一個(gè)受彎的平板，大跨度的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)總彎矩隨著跨度二次方增加的。因此，普通的大跨度平板網(wǎng)架需要增加許多材料用量。 2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主要承受薄膜內(nèi)力，以其合理的形體來(lái)抵抗外荷載的作用。 因此同等條件的大跨度結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼要比網(wǎng)架節(jié)約鋼材。 3、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)外形美觀。一一 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變

3、性分析 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間鉸接桿系結(jié)構(gòu)，在任意外力作用下不允許幾何可變。 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幾何不變性分析必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件： 1）具有必要的約束數(shù)量（必要條件） 2）約束分置方式要合理（充分條件） 第二節(jié) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式 P20 * 1 網(wǎng)架優(yōu)點(diǎn)：（l）結(jié)構(gòu)組成靈活多樣、有規(guī)律性 能適應(yīng)各種支承條件和建筑平面形狀的要求。（2）節(jié)點(diǎn)連接簡(jiǎn)便可靠。 我國(guó)目前已有多種計(jì)算網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的通用程序和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。如MSTCAD（浙江大學(xué)）、SFCAD、3D3S、PKPM等。 （3）分析計(jì)算理論成熟，可采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 MSTCAD 是浙江大學(xué)空間結(jié)構(gòu)研究室開(kāi)發(fā)的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件。從1994 年向社

4、會(huì)推廣至今,已運(yùn)用于全國(guó)各地的設(shè)計(jì)院、高等院校、科研和施工單位。 MSTCAD 提供的基本網(wǎng)格形式有:常見(jiàn)的矩形平板網(wǎng)架,不常見(jiàn)的圓形平板網(wǎng)架、單層球面殼、雙層球面殼、單層柱面殼、雙層柱面殼、扭面殼、移動(dòng)曲面及塔架等。 * 他約結(jié)構(gòu)體系：加上支座和屋面板（或支撐）約束后，才成為幾何不變體系的結(jié)構(gòu)。 如蜂窩形三角錐網(wǎng)架。 自約結(jié)構(gòu)體系：自身就為幾何不變體系的結(jié)構(gòu)。 *形成幾何不變體系的必要條件： K3J m r 0 m網(wǎng)架的桿件數(shù)； r支座約束鏈桿數(shù)，r6； J網(wǎng)架的節(jié)點(diǎn)數(shù)。 * K0 網(wǎng)架為幾何可變體系； K0 網(wǎng)架無(wú)多余桿件， 如桿件布置合理，該網(wǎng)架為靜定結(jié)構(gòu)； K0 網(wǎng)架有多余桿件， 如桿

5、件布置合理，該網(wǎng)架為超靜定結(jié)構(gòu)。 1）用三個(gè)不在一個(gè)平面上的桿件匯交于一點(diǎn)，該點(diǎn)為空間不動(dòng)點(diǎn)，即幾何不變； 2）三角錐是組成空間結(jié)構(gòu)幾何不變的最小單元； *網(wǎng)架結(jié)構(gòu)幾何不變的充分條件：基本單元 1總剛度矩陣K考慮了邊界條件后，在對(duì)角元素中出現(xiàn)零元素，與它相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為幾何可變。 2總剛度矩陣K考慮了邊界條件后，矩陣行列式|K|0，結(jié)構(gòu)為幾何可變。由總剛度矩陣判斷結(jié)構(gòu)的幾何可變性：* 例 ：如圖所示四角錐體，分析它是否幾何可變。解：節(jié)點(diǎn)數(shù) J5，桿件數(shù) m8，支座約束鏈桿數(shù) r=6 K3586l0 幾何可變。 加一桿件 1-3， 桿件數(shù) m9，其余不變 K3 5960 滿(mǎn)足必要要求 分析充分條件：

6、 1 點(diǎn)三個(gè)支座鏈桿相連為不動(dòng)點(diǎn)，2 點(diǎn)有二個(gè)支座鏈桿和一個(gè)桿件；3點(diǎn)有二個(gè)桿件和一個(gè)支座連桿相連；l，2，3點(diǎn)不動(dòng)，4點(diǎn)也不動(dòng)，l，3，4點(diǎn)不動(dòng)，5點(diǎn)也不動(dòng)，四錐體是沒(méi)有多余鏈桿的幾何不變體。二 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式 P22 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)有：雙層和三（多）層。 雙層網(wǎng)架：由上弦層、下弦層和腹桿層組成。 三（多）層網(wǎng)架：由上弦層、中弦層、下弦層、上腹桿層和下腹桿層等組成。 三（多）層網(wǎng)架提高了網(wǎng)架高度，減小網(wǎng)格尺寸；減少弦桿內(nèi)力（比雙層弦桿內(nèi)力降低2560），減少腹桿長(zhǎng)度（為雙層的一半），便于制作和安裝。 不足：節(jié)點(diǎn)和桿件數(shù)量多，中層節(jié)點(diǎn)連接的桿件較密。 跨度大于50m時(shí)，三層用鋼量比雙層省，跨度增加時(shí)

7、降低更顯著。三（多）層與雙層網(wǎng)架比較：1 雙層網(wǎng)架的形式 常用有三大類(lèi)體系（交叉桁架、四角錐、三角錐體系），13種形式。（1）平面（交叉）桁架體系 由平面桁架交叉組成的。 基本單元為： * 特點(diǎn)：上、下弦桿長(zhǎng)度相等，上、下弦桿和腹桿位于同一垂直平面內(nèi)。 斜腹桿可設(shè)計(jì)成受拉，豎桿受壓，斜腹桿與弦桿夾角一般控制在4060之間。 由兩個(gè)方向的平面桁架垂直交叉而成的。 l）兩向正交正放網(wǎng)架 矩形建筑平面時(shí)，兩向桁架分別與邊界垂直（平行）。 網(wǎng)格數(shù)宜布置成偶數(shù)，如為奇數(shù)，則在桁架中部節(jié)間應(yīng)做成交叉腹桿。 類(lèi)似于兩向等剛度交叉梁。 周邊支承：平面尺寸越接近正方形，兩個(gè)方向桁架桿件內(nèi)力越接近，空間作用越顯著

8、。隨著邊長(zhǎng)比的增大，單向傳力作用越明顯。 點(diǎn)支承：支承附近的桿件及主桁架桿件內(nèi)力較大，其它部位桿件內(nèi)力較小。*受力特點(diǎn)：2）兩向正交斜放網(wǎng)架 由兩個(gè)方向的平面桁架垂直交叉而成，桁架與邊界夾角為45（45）。3）兩向斜交斜放網(wǎng)架 由兩個(gè)方向桁架相交形成棱形網(wǎng)格。 弦桿長(zhǎng)度相等，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜，受力性能欠佳。4）三向網(wǎng)架 三個(gè)方向桁架按60相互交叉組成。上、下弦平面的網(wǎng)格呈正三角形。 空間剛度大，受力性能好，支座受力較均勻，匯交于節(jié)點(diǎn)的桿件多，可達(dá)13根，采用焊接空心球節(jié)點(diǎn)。適合于跨度（l60m）焊接球節(jié)點(diǎn)焊接球節(jié)點(diǎn)螺栓球節(jié)點(diǎn)螺栓球節(jié)點(diǎn)球節(jié)點(diǎn)（2）四角錐體系網(wǎng)架 由許多四角錐按一定規(guī)律組成。 基本

9、單元為倒置四角錐：1）正放四角錐網(wǎng)架 以倒置的四角錐體為組成單元，錐底的四邊為網(wǎng)架上弦桿，錐棱為腹桿，各錐頂相連為下弦桿。 上、下節(jié)點(diǎn)分別連接8根桿件，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較統(tǒng)一。下弦上弦腹桿 網(wǎng)格兩個(gè)方向尺寸相等，腹桿與下弦平面夾角為45時(shí)，上、下弦和腹桿長(zhǎng)度相等。 正放四角錐網(wǎng)架的空間剛度比其他四角錐和兩向網(wǎng)架的大，但用鋼量會(huì)高些。 桿件、節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一，便于工廠化生產(chǎn)，在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣。2）正放抽空四角錐網(wǎng)架 正放四角錐網(wǎng)架適當(dāng)抽掉一些四角錐單元的腹桿和下弦桿，使下弦網(wǎng)格比上弦網(wǎng)格大一倍。 桿件數(shù)量少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效果較好。受力與正交正放交叉梁系相似，剛度比正放四角錐弱些。 周邊網(wǎng)格不宜抽桿。3）單向折

10、線形網(wǎng)架 取消正放四角錐網(wǎng)架上、下弦縱向桿，保留周邊一圈縱向上弦桿。 正放四角錐網(wǎng)架，長(zhǎng)寬比大于3時(shí)，沿長(zhǎng)方向上、下弦桿內(nèi)力很小，而短方向上、下弦桿的內(nèi)力較大，處于單向受力狀態(tài)。4）斜放四角錐網(wǎng)架 由倒置四角錐組成，上弦網(wǎng)格呈正交斜放，下弦網(wǎng)格呈正交正放。 周邊支承時(shí)，上弦桿受壓，下弦桿受拉，受力合理。 匯交節(jié)點(diǎn)處的桿件相對(duì)較少（上弦節(jié)點(diǎn)6根，下弦節(jié)點(diǎn)8根），節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單。 5）棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架 形狀與國(guó)際象棋的棋盤(pán)相似，在正放四角錐的基礎(chǔ)上（除周邊四角錐外），中間間隔抽空。下弦桿呈正交斜放，上弦桿呈正交正放。 上弦短，下弦長(zhǎng)，匯交節(jié)點(diǎn)的桿件少，用鋼量省，屋面板規(guī)格單一。 周邊滿(mǎn)錐，空間剛度比

11、斜放四角錐好。6）星形四角錐網(wǎng)架 由兩個(gè)倒置的三角形小桁架相互交叉而成。 上弦短，下弦長(zhǎng)。一般上弦桿受壓，角部也可能受拉。（3）三角錐體系網(wǎng)架 由倒置三角錐組成，基本單元為三角錐。 受力比較均勻，整體抗扭、抗彎剛度好。上、下弦節(jié)點(diǎn)處匯交桿件數(shù)均為9根，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造統(tǒng)一。1）三角錐網(wǎng)架 由倒置的三角錐體組合而成。上、下弦平面均為正三角形網(wǎng)格。 適用于大中跨度及重屋蓋的建筑，最適宜建筑平面為三角形、六邊形或圓形。2）抽空三角錐網(wǎng)架 在三角錐網(wǎng)架中，抽去一些腹桿和下弦桿，上弦網(wǎng)格為三角形，下弦網(wǎng)格為三角形和六邊形組合或均為六邊形組合。 抽錐的規(guī)律：1）周邊一圈網(wǎng)格不抽，內(nèi)部從第二圈開(kāi)始沿三個(gè)方向間隔一個(gè)

12、網(wǎng)格抽。下弦網(wǎng)格為三角形和六邊形組合。 2）從周邊開(kāi)始抽，沿三個(gè)方向間隔兩個(gè)錐抽一個(gè)，下弦網(wǎng)格為六邊形組合。 抽空三角錐網(wǎng)架，整體剛度差些。用于中小跨度的三角形、六邊形和圓形的建筑平面。3）蜂窩形三角錐網(wǎng)架 倒置三角錐按一定規(guī)律排列，上弦三角形和六邊形，下弦六邊形。 上弦短，下弦長(zhǎng)，受力合理。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6根桿件匯交，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造統(tǒng)一，用鋼量省，桿件數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)最少。 蜂窩形三角錐網(wǎng)架本身幾何可變的，需借助支座水平約束來(lái)保證其幾何不變。 下弦桿、腹桿的內(nèi)力以及支座的豎向反力可由靜力平衡求得，上弦桿的內(nèi)力是根據(jù)支座水平約束的情況求。 2 三層網(wǎng)架的形式 （1）平面桁架體系三層網(wǎng)架 平面桁架體系是由平面網(wǎng)片

13、單元按一定規(guī)律組成的空間三層網(wǎng)架。 兩向正交正放三層網(wǎng)架 由兩個(gè)方向三層平面桁架直角交叉而成。 網(wǎng)架支座可在下層、中層和上層。 下層支承時(shí)需設(shè)邊桁架。*（2）四角錐體系三層網(wǎng)架 由四角錐體單元按一定規(guī)律組成的空間三層網(wǎng)架，上層為倒置四角錐，下層為正置四角錐。正放四角錐三層網(wǎng)架 上、下層均由四角錐組成。上斜放四角錐下正放四角錐三層網(wǎng)架 由兩種不同四角錐的網(wǎng)架組合成，中層弦桿既是上層斜放四角錐的下弦桿，也是下層正放四角錐網(wǎng)架的上弦桿。（3） 混合型三層網(wǎng)架 由平面桁架體系和四角錐體系組成。 1）上正放四角錐下兩向正交正放三層網(wǎng)架 反之，亦行。2）上棋盤(pán)形四角錐下正交斜放三層網(wǎng)架 雙層網(wǎng)架中，除了蜂

14、窩形三角錐網(wǎng)架和單向折線形網(wǎng)架外，其它均可組成各式各樣三層網(wǎng)架。 三 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支承P35 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可擱置在柱、梁、桁架等下部結(jié)構(gòu)上，有周邊支承、點(diǎn)支承、周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合、三邊和兩邊支承等情況。1 周邊支承 網(wǎng)架四周邊界上的全部節(jié)點(diǎn)均為支座節(jié)點(diǎn)。傳力直接，受力均勻。2 點(diǎn)支承 與無(wú)梁樓蓋受力相似，帶有一定長(zhǎng)度的懸挑，能使跨中正彎矩和撓度減少，整個(gè)網(wǎng)架的內(nèi)力趨于均勻。 常用的柱帽： 1）柱帽設(shè)置在網(wǎng)架下弦平面下，柱頂反力擴(kuò)散很快，但柱帽會(huì)占據(jù)一部分室內(nèi)空間。 2）柱帽設(shè)置在網(wǎng)架上弦平面上，不占室內(nèi)空間，柱帽上凸部分可兼作采光天窗。 3）柱帽布置在網(wǎng)架內(nèi)，將上弦節(jié)點(diǎn)直接擱置于柱項(xiàng)，使柱帽呈傘

15、形，不占室內(nèi)空間，屋面處理較簡(jiǎn)單。但承載力較低，只適用輕屋蓋或中小跨度網(wǎng)架。 3 周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合 在建筑物內(nèi)部增設(shè)中間支承點(diǎn)，可有效地減少網(wǎng)架桿件內(nèi)力的峰值和撓度。4 三邊支承或兩邊支承 自由邊的存在，對(duì)網(wǎng)架的內(nèi)力分布和撓度不利。四 網(wǎng)架的選型P38 1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)除前述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)外，還具有下列優(yōu)點(diǎn)： (1)空間剛度大，整體性和穩(wěn)定性較好，安全度大。 高次超靜定結(jié)構(gòu)，三維受力，各桿件相互支撐。抽去一、二根 桿件，結(jié)構(gòu)不會(huì)馬上破壞。內(nèi)力可通過(guò)周?chē)鷹U件擴(kuò)散、傳向支座。 (2) 抗震性能好 設(shè)計(jì)烈度為7度及7度以下地區(qū)，可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算。 (3) 網(wǎng)架高度小，可減少建筑高

16、度。 一般鋼屋架矢高約為跨度的18112，而網(wǎng)架則為112120。 (4) 節(jié)約鋼材。 跨度30m以上及軟土地基上使用時(shí)，效果更明顯。 (5) 平面布置靈活，可適應(yīng)各種建筑平面。 (6) 便于吊頂及布置通風(fēng)管道等。網(wǎng)架具有平板的受力的特點(diǎn)： 1） 四邊簡(jiǎn)支的網(wǎng)架，上弦受壓，下弦受拉，上下弦桿內(nèi)力分布規(guī)律為跨中區(qū)域最大，接近支座區(qū)域，內(nèi)力逐漸減小。腹桿內(nèi)力可受拉也可受壓；一般接近邊界的腹桿內(nèi)力較大，愈向中間愈小。 2）點(diǎn)支承網(wǎng)架，最大內(nèi)力桿集中在通過(guò)柱頂?shù)闹麒旒苌稀?受力特性可用無(wú)梁樓蓋來(lái)定性，支點(diǎn)附近存在負(fù)彎矩和負(fù)撓度，跨中撓度就減少，如在設(shè)計(jì)中適當(dāng)調(diào)整懸挑長(zhǎng)度，使跨中和支點(diǎn)上彎矩比例恰當(dāng)，可

17、取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。2 網(wǎng)架選型的基本原則 (1) 安全、經(jīng)濟(jì)、美觀 (2) 滿(mǎn)足建筑功能要求 (3) 受力性能好 (4) 節(jié)點(diǎn)平均配桿數(shù)和總配桿數(shù)較少。 網(wǎng)架選型根據(jù)： 1）建筑平面形狀、 2）跨度、 3）網(wǎng)架的支承方式、 4）荷載大小、 5）屋面構(gòu)造和材料、 6）制作安裝方法等綜合比較。 3 網(wǎng)架的選型 （1） 周邊支承網(wǎng)架 1）矩形平面邊長(zhǎng)比小于或等于1.5時(shí)，宜選用斜放四角錐網(wǎng)架，棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架，正放抽空四角錐網(wǎng)架；也可考慮兩向正交斜放網(wǎng)架，兩向正交正放網(wǎng)架。 正放四角錐網(wǎng)架耗鋼量較其他網(wǎng)架高，但桿件標(biāo)準(zhǔn)化程度好，目前采用較多。 中小跨度可選用星形四角錐和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。 2）矩形

18、平面邊長(zhǎng)比大于1.5時(shí)，宜優(yōu)先選用兩向正交正放網(wǎng)架，正放四角錐網(wǎng)架和正放抽空四角錐網(wǎng)架。 3）當(dāng)平面狹長(zhǎng)時(shí)，可采用單向折線形網(wǎng)架。 4) 平面為多邊形或圓形時(shí)可采用三向、三角錐、抽空三角錐、蜂窩形三角錐等。（2）點(diǎn)支承網(wǎng)架 用于兩向正交正放、正放四角錐、正放抽空四角錐。 兩向正交正放、正放四角錐網(wǎng)架的傳力路線簡(jiǎn)捷，能有效、較快地把屋面荷載傳遞給支承結(jié)構(gòu)。 斜放四角錐網(wǎng)架不適于點(diǎn)支承屋蓋，點(diǎn)支承邊界自由，對(duì)網(wǎng)架約束不夠，必須增設(shè)一圈豎向桁架。 正放四角錐與兩向正交正放網(wǎng)架相比，相同條件下，最大弦桿內(nèi)力為l：1.4，最大撓度為l：1.7，用鋼量少13.4，較適合于點(diǎn)支承。 正放四角錐除主桁架的桿件

19、內(nèi)力較大外，大部分桿力較小，可抽空。 抽空后最大腹桿內(nèi)力增加約8，其他腹桿內(nèi)力仍較小；下弦桿部分抽去，桿件內(nèi)力相應(yīng)增加，但整個(gè)網(wǎng)架下弦的總內(nèi)力與抽空前基本相同。 由于下弦數(shù)量的減少，桿件截面選擇更趨合理，用鋼量也較滿(mǎn)錐時(shí)省l0，較其他方案省25，相對(duì)撓度仍小于L400，故抽空四角錐網(wǎng)架更適合于點(diǎn)支承。廠房還可利用抽空處開(kāi)設(shè)天窗和氣樓等設(shè)施。 點(diǎn)支承主要適用于體育館、展覽廳等大跨度公共建筑，也用于大柱網(wǎng)工業(yè)廠房。 （3）三邊支承或二邊支承 開(kāi)口邊處理常用的方法： 1）將整個(gè)網(wǎng)架的高度適當(dāng)增高，加大開(kāi)口邊桿件的截面，改善網(wǎng)架整體剛度； 2）在開(kāi)口邊局部增加網(wǎng)架層數(shù)，提高開(kāi)口邊的剛度。 3）加托梁（

20、實(shí)腹梁或預(yù)應(yīng)力梁），為自由邊提供彈性支座。 4) 加邊桁架，桿件內(nèi)力較均勻，撓度減少。5) 用拱吊掛開(kāi)口邊6） 利用懸索（4）周邊支承與點(diǎn)支承相結(jié)合的網(wǎng)架 它的受力特點(diǎn)兼有周邊支承和點(diǎn)支承兩者內(nèi)力的特點(diǎn)。 采用正放四角錐、斜放四角網(wǎng)架。正放四角錐網(wǎng)架的剛度較好，節(jié)點(diǎn)及桿件總數(shù)均較小。4 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)幾何尺寸選擇 （1）網(wǎng)架高度 1) 與屋面的荷載及其它設(shè)備有關(guān) 屋面荷載較大時(shí)，網(wǎng)架可選高些；有通風(fēng)管道穿行時(shí)，高度應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)要求； 跨度較大時(shí)，還應(yīng)滿(mǎn)足撓度的要求。 2) 與平面形狀有關(guān) 當(dāng)平面形狀為圓形、正方形或接近正方形的矩形時(shí)，高度可取小些； 狹長(zhǎng)平面時(shí)，網(wǎng)架可選高些。 3) 與支承條件有關(guān) 點(diǎn)

21、支承比周邊支承的網(wǎng)架高度大。（2）網(wǎng)格尺寸 1) 與屋面材料有關(guān) 鋼筋混疑土屋面板不超過(guò)34m； 有檁體系，檁條不宜超過(guò)6m。 2) 與網(wǎng)架高度有關(guān) 斜腹桿與弦桿的夾角一般在4055，太小節(jié)點(diǎn)構(gòu)造有困難。 隨著電子計(jì)算機(jī)與運(yùn)籌學(xué)的發(fā)展，可采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來(lái)確定網(wǎng)格尺寸和網(wǎng)架高度。 優(yōu)化的目的：在同類(lèi)型網(wǎng)架中，選最優(yōu)網(wǎng)格尺寸和高度，以達(dá)到網(wǎng)架總造價(jià)最省。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型 以造價(jià)（FC）作為目標(biāo)函數(shù) FCC1WmC2WjC3L1L2WrC4L1L2Wc 十2C5（L1L2）h C1，C2，C3，C4，C5分別為桿件、節(jié)點(diǎn)、檁條（或屋面板鋼筋）、屋面板的混凝土與圍護(hù)墻的單位造價(jià)； Wm，Wj桿件與節(jié)點(diǎn)的重量； Wr，Wc單位面積上屋面鋼材與混凝土消耗量，它由經(jīng)