源自《双层柱面网壳形状优化设计及稳定性分析一张德恒》双层柱面网壳的设计1荷载和作用类型结构设计荷载是进行结构内力分析的重要依据"荷载取值是否合理准确，直接影响结构的安 全性和经济性"荷载的确定要遵循国家现行荷载规范［46］中的有关规定"网壳结构的设计荷载 主要有永久荷载!可变荷载及作用”1•永久荷载永久荷载是指在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化量与平均值相比可以忽略不计的 荷载"对于网壳结构来说，主要有：（1）网壳自重和节点自重网壳自重为杆件结构重量，网壳的节点自重可按网壳杆件总重的20%〜50%估算”⑵屋面和吊顶自重屋面自重根据使用材料查5建筑结构荷载规范6（GB500少一 2001）取用"吊顶材料自重可根 据实际情况选用,一般取0.3KN/m2"（3）设备管道等自重主要包括通风管道！风机!消防管道及其他可能存在的设备自重，一般可取O.3kN/m2 —O.6kN/m2"2.可变荷载可变荷载是指在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化值与平均值相比是不可忽略的荷载 "对于网壳结构有屋面活荷载、雪荷载、风荷载等"（1）屋面活载按《建筑结构荷载规范》（GB5009 一 2001）的规定采用,均布荷载的大小视上人不上 人分别确定,网壳屋面一般不上人，均布活荷载标准值可取o.5kN/m."（2）雪荷载雪荷载是网壳结构的重要荷载之一。
在国内外由于大雪导致大跨度空间结构破坏的事例常有发生，尤其大跨度轻屋面网壳屋顶就更为重要根据规范规定，网壳结构屋面水平投影面的雪荷载标准值按下式计算：%=“心 （2.1）式中 为雪荷载标准值（kN/m2 ）；的为屋面积雪分布系数，可按规范的规定采用；弘为基本雪压（kN/m3 ）o对于柱面网壳，再可参照拱形屋面积雪分布系数的计算公式：=//8/ （2-2）式中/为跨度，/为矢高，但规定不大于1.0不小于0.4同时规定，屋面活荷载和雪荷载不必同时考虑，只需取两者的较大值基本雪压按50年一遇的雪压采用华北及西北大部地区，冬季温度虽低，但水汽 不足，降水量较少，雪压相应较小，一般取0.2〜0.3kN/ip23) 风荷载风荷载也是网壳的重要荷载之一，常是设计时的控制荷载，对于跨度很大的网壳结构来说，风荷载可能已经超过自重荷载，设计时应特别重视旳，风载标准值的计算公式：w严肌％ w° (23)式中p—z高度处的风振系数；碍一风载体形系数；以一风压高度变化系数高度小于10m时，按10m处的数值采用；w0一基本风压(kN/m2 )o3.温度作用网壳所处环境如有较大的温度差异将有可能在网壳中产生不可忽略的温度内力，在 设计中应予考虑，度差值应根据网壳所处的地区和网壳的使用情况确定。
2.2.2. 荷载效应组合在确定结构的荷载效应时，应对所有可能出现的荷载加以组合，从中取最不利的一 组作为该极限状态的设计依据网壳结构应根据最不利的荷载效应组合进行设计【①对非抗震设计，荷载效应组合应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)进行计算在杆件截面及节点设计中，应按照荷载效应的基本组合 确定内力设计值，荷载效应组合的设计值S应从下列组合中取最不利值：1. 由可变荷载效应控制的组合：S = Yg^GK 十 YQ\^Q\k + Qi^Qik (2.4)i=2貞中沧一永久荷载的分项系数;«「一第i个可变荷载的分项系数;&就一按永久荷载标准值计算的荷载效应值; s邸一按可变荷载标准值计算的荷载效应值;也一町变荷载Q的组合值系数2. 由永久荷载效应控制的组合：〔2*5)itS = Zg^GJC +注：(1)基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况2) 当对滋无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为Sqz 选其中最不利的荷载效应组合对抗震设计，荷载效应组合应按我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)计 算即在杆件及节点设计中，应考虑地震作用效应和其他荷载效应的基本组合的计算。
2.2.3. 网壳结构设计1. 网壳形状参数的选择在网壳结构设计中，首先要选择网壳的形式，网壳形式确定后，需要进一步确定网 格尺寸、跨度、矢高及厚度等《网壳结构技术规程》(JGJ61-2003)提供如下建议， 供设计时参考：(1) 两端支承的圆柱面网壳，其跨度B与长度L之比宜小于1.0,壳体的矢高可取跨度 的1/3〜1/6,沿纵向边缘落地支承的柱网壳可取1/2〜1/5双层柱面网壳的厚度可取跨度 的1/20〜1/50单层圆柱面网壳支承在两端横隔时，其长度L不宜大于30m,当沿纵向边 缘落地支承时，其跨度B不宜大于25m o(2) 网壳结构的网格在构造上可采用以下尺寸，当跨度小于50m时，取1.5〜3.0m； 当跨度为50〜100m时，取2.5〜3.5m；当跨度大于100m时，取3.0〜4.5m,网壳相邻杆件 间的夹角宜大于303) 网壳结构的容许挠度不应超过短向跨度的1/400,悬挑网壳的最大位移计算值不 应超过悬挑长度的1/2002. 网壳结构杆件材料和截面形式国内已建成的网壳结构中，其杆件材料多采用钢材，并以Q235钢材为主，少数采 用16Mn钢及其它低合金钢杆件一般采用圆钢管，方钢管，其它截面形式的轧制型钢、 冷弯薄壁型钢等也可采用。
各种形式截面的力学特性不同，用于承受轴向力为主的杆何 中，空心圆钢管和方钢管的承载能力较高3. 杆件计算长度及容许长细比附?网壳杆件的计算长度厶可按下式计算：*=小 (2.6)式中杆件几何长度(节点中心间距离)；“一计算长度系数，由表2」查得A 2.1计算长度系数戸连接形式弦杆腹杆支座腹杆其他腹杆螺栓球节点111焊接空心球节点0.90.90.9板节点110.9网壳结构的容许长细比参照现行的《钢结构设计规范》及《网壳结构技术规程》, 建议不宜超过表2.2的容许值表2.2网壳结构杆件的容许长细比网壳类型受压杆件和 压弯杆件受拉杆件和拉弯杆件承受静力荷载承受动力荷载双层网壳180300250单层网売150300——。