网架结构承重设计要点分析？
1.支撑结构和支撑方式
目前很多工程中，网架结构(网壳)一般都是由专业的钢结构公司根据预先假定的边界约束进行设计，然后由其计算出的支座反力作为外部荷载作用在下部支撑结构上。如果将网架(网壳)和下部结构分开计算，可以用弹性约束法模拟网架支座相对于下部结构的位移，但下部结构变形引起的支座本身的位移难以准确估算，计算出的结构内力在某些情况下会与实际情况相差较大，可能给工程留下安全隐患。下部结构可以是柱、梁或其他结构形式。不仅刚度有限，具体项目的刚度也可能相差很大。在这种假设下，计算出的杆件内力、支座反力、子结构内力肯定与以网格支座刚度为实际刚度、上下结构共同工作的力学模型计算出的不同。另外，单独计算也将上下结构的协同工作分开，使得上下结构的周期和位移计算不准确。
通常，网架的支撑可分为三种方式:周边支撑、点支撑以及点支撑和周边支撑的混合使用。外围支撑是将空间桁架的外围节点放在梁或柱上，点支撑是将空间桁架支撑大间距放在独立的梁或柱上，柱与其他结构不相连。当网格(网壳)置于梁或柱上时，可以认为梁、柱的竖向刚度很大，忽略梁的竖向变形和柱的轴向变形。因此，网架(网壳)支撑的竖向位移为零，网架(网壳)支撑的水平变形要考虑下部结构的工作。外围支撑网格(网壳)支撑的径向方向，下部支撑结构应视为网格(网壳)结构的弹性约束，而点支撑网格(网壳)支撑的边界条件应考虑水平X、Y方向的弹性约束。支撑结构的等效弹簧刚度计算如下:
1)支撑柱在水平位移方向的等效弹簧刚度为Kc=3EcIc/H3c，其中Hc为柱高；Ic:柱截面惯性矩。
2)长度为L、距梁端一定距离处有网格支撑的简支梁的等效弹簧刚度为Kb=3EbIbL/a2(L-a)2，其中A为作用点到梁端的距离；l:梁长；Ib:梁截面惯性矩。
3)橡胶垫支撑高度为Hp的橡胶垫支撑的支撑等效弹簧刚度为Kp=GpAp/Hp，其中Ap:橡胶垫面积；Hp:橡胶垫高。在实际工程中，经常在梁或柱的顶部增设橡胶垫弹性支座，特别是在大跨度空间网格中，以满足温度应力的变形要求，这就需要考虑梁或柱的弹性刚度与橡胶垫弹性刚度的叠加。当K1与K2叠加时，叠加刚度K为:1/k = 1/K65433。有k = 1/(1/k 1+1/k2)。
2.轴承(轴承节点)
结构与基础的连接区域简化为支座，根据其受力特点可分为五种类型:活动铰支座(滚柱支座)、固定铰支座、定向支座(滑动支座)、固定(端)支座和弹性(弹簧)支座。弹性支座在提供反力的同时产生相应的位移，反力与位移之比保持不变，称为弹性支座刚度系数。弹性支撑可以提供运动约束和旋转约束。当支座刚度与结构刚度相近时，应简化为弹性支座。当结构的某一部分承受荷载时(如研究结构稳定性)，其相邻部分可视为该部分的弹性支座，支座的刚度取决于相邻部分的刚度(如将斜拉桥的斜拉索简化为弹簧支座)。当轴承的刚度远大于或小于这部分的刚度时，弹性轴承转化为前四个理想轴承。
网格结构一般支撑在柱顶或圈梁等下部支撑结构上，承重节点是指位于支撑结构上的网格节点。它不仅要在网格的支撑处连接相交的杆件，还要支撑整个网格，把作用在网格上的荷载传递给下部的支撑结构。因此，承重节点是网架结构与下部支撑结构之间的纽带，也是整个结构的重要组成部分。合理的承力接头必须受力明确，传力简单，安全可靠，同时结构简单合理，制造简便，经济性好。
网架结构的支承节点应能安全可靠地传递支承反力，因此必须具有足够的强度和刚度。在竖向荷载作用下，承重节点一般是受压的，但在一些倾斜的空间网格中，局部承重节点可能承受拉力，有时还会承受水平力，所以在设计时，承重节点的结构应与其受力特点相适应。同时，支座节点的构造也应尽量符合计算假设，充分体现设计意图。由于网架结构是高次超静定杆系，承重节点的约束条件对杆件的节点位移和内力影响很大。结构与设计约束条件的差异会直接导致内力和支座反力的变化，有时还会引起杆件内力变号。因此，网架承重节点的设计应引起足够的重视。网架结构设计是否安全、经济，取决于所选择的支撑结构、承载类型和边界条件是否合理。因此，在具体设计中，应尽可能避免将上部网架结构和下部支撑体系分开进行分析和设计，特别是当网架支撑相对于下部结构的位移难以用弹性约束法模拟时，应将支撑结构与上部网架结构一起建模、计算和分析，使计算结果更符合实际。
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