网架结构作为一种常用的空间结构形式，因其独特的受力特性和良好的空间性能在建筑领域得到了广泛应用。本文主要探讨了影响网架结构选型的主要因素，包括结构的几何形状、材料选择、荷载类型、使用环境以及经济性等因素。这些因素共同决定了网架结构的选型，是设计过程中必须综合考虑的关键要素。
网架结构的选型
网架结构的选型是一个复杂的过程，涉及多个因素。以下是影响网架结构选型的主要因素及其具体表现：
1. 建筑造型和建筑平面形状
- 建筑造型：不同的建筑造型对网架结构的选型有很大影响。例如，矩形建筑平面通常可以选择两向正交正放网架、正放四角锥网架等。
- 建筑平面形状：平面形状为矩形的周边支承网架，当边长比不大于1.5时，宜选用斜放四角锥、棋盘四角锥、正放抽空四角锥、两向正交斜放、两向正交正放、正放四角锥网架。
2. 跨度大小
- 小跨度：30米以下的网架结构，可以采用多种形式，如两向正交正放网架、正放四角锥网架等。
- 中跨度：30-60米的网架结构，适用的网架形式更多，如两向正交斜放网架、三向网架等。
- 大跨度：60米以上的网架结构，通常选择两向正交正放网架、两向正交斜放网架和三向网架等，因为这些形式的设计与施工经验较为丰富。
3. 支承条件
- 周边支承：适用于大多数网架形式，如两向正交正放网架、正放四角锥网架等。
- 多点支承：可选用正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放网架等。
4. 荷载的形式及大小
- 荷载类型：包括静荷载、活荷载、风荷载、地震荷载、温度作用等，需要根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)进行取值。
- 荷载大小：荷载大小直接影响网架的选型，特别是对网架的高度和网格尺寸有重要影响。
5. 刚度要求
- 刚度需求：不同网架形式的刚度差异较大。例如，斜放四角锥网架的刚度较低，需要增设边缘构件或圈梁来保证几何不变性。
- 节点和杆件数量：节点数和杆件数较多的网架，如三角锥网架、六角锥网架、三向网架、正放四角锥网架，其刚度较大。
6. 屋面构造和材料
- 屋面构造：屋面构造的不同会影响网架的选型，如钢筋混凝土板为上弦的组合网架适用于跨度不大于40米的多层建筑楼盖和跨度不大于60米的屋盖。
- 材料选择：材料的选择也会影响网架的制作和安装方法。
7. 制作和安装方法
- 制作方法：节点采用焊接时，平面桁架系组成的网架制作比四角锥体组成的网架较为方便。
- 安装方法：分条或分块安装，或采用高空滑移法时，选用两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架等三种正交正放类网架比选用斜放类网架有利。
8. 技术经济指标
- 用钢指标：用钢量是衡量网架选型的重要指标。例如，斜放四角锥网架和棋盘形四角锥网架的用钢量较省。
- 施工周期：施工周期也是选型时需要考虑的因素之一，不同的网架形式施工难度和技术要求不同。
总结
网架结构的选型需要综合考虑建筑造型、平面形状、跨度大小、支承条件、荷载形式及大小、刚度要求、屋面构造和材料、制作和安装方法以及技术经济指标等多个因素。选择合适的网架形式可以提高结构的安全性和经济性，同时满足设计和施工的要求。
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