1、網(wǎng)架結構設計方法

（1）按照結構組成分類

在該類型下主要有以下三種網(wǎng)架結構，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構，其最簡單也是最為常用的網(wǎng)架結構形式。

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，將不同組織材料構建成為網(wǎng)架的最基本單元，最終形成網(wǎng)架結構。

（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)建筑具體結構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)架結構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)架結構。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)架內力沿著短向弦桿外延，繼而形成折形網(wǎng)架結構。

2、網(wǎng)架結構設計原則

根據(jù)當前網(wǎng)架結構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)架結構設計應符合簡化原則。由于網(wǎng)架結構是一種具有高次超靜定的空間結構形式，在設計過程中無法精準的給出空間結構內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，國內外建筑行業(yè)的科研人員在對網(wǎng)架結構進行設計時，通常都會在滿足建設需求的前提下盡可能的簡化網(wǎng)架結構各個空間節(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量以及整個網(wǎng)架空間的穩(wěn)定性。

其次，網(wǎng)架結構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)架結構自身所占空間較大，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)架結構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，從而保證其結構的穩(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)架結構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)架結構不會發(fā)生位移，影響施工進度以及安全生產(chǎn)工作開展。

3、網(wǎng)架結構設計理論基礎

（1）小變形理論

小變形理論內容為構件自身受到內外力作用之下所產(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)架結構而言，由于其各部分結構采用了弦桿以及腹桿進行連接，各自承受的內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)架結構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)架結構的任意力系之中，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構所產(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] 。