前一期我們講到“萬能的桁架，無限的變化”，桁架歷史悠久、跨越能力強大、應用很廣泛。

今天講的“網(wǎng)架”，與桁架受力有些類似。它堪稱空間結(jié)構的Bug級存在，是一種非常高效、理性的結(jié)構體系，雖然常常因為不符合建筑師對于感性和美的要求而被嫌棄。

網(wǎng)架，是由多根桿件組裝成穩(wěn)定的幾何單元，再由重復的幾何單元擴展組成的空間桿系結(jié)構。它的主要特點如下：

網(wǎng)架整體受彎，但每個基本單元均為穩(wěn)定的幾何，桿件主要受軸力，結(jié)構效率高，以較小的桿件截面可實現(xiàn)很大的跨度；

與空間桁架相似，但其腹桿呈現(xiàn)空間布置，從而具有更好的穩(wěn)定性；

整體的冗余度高、傳力路徑分散，能適應各種支承條件；

網(wǎng)架整體可直可彎，對自由曲面、不規(guī)則輪廓線的適應性極強；

桿件和節(jié)點均在工廠加工，現(xiàn)場組裝，施工操作簡單快捷；

網(wǎng)架的歷史

最早完整地提出空間網(wǎng)架概念并實踐的是A.G.貝爾。沒錯，正是發(fā)明電話的跨界天才貝爾先生。1898~1908年間，貝爾開發(fā)了基于四面體幾何的空間網(wǎng)架，他用網(wǎng)架形式制作了許多風箏和鐵塔。

由于沒有進行連續(xù)的研究和實踐嘗試，網(wǎng)架結(jié)構的發(fā)展停滯了大約半個世紀。直到20世紀70年代，隨著精密機械加工的自動化，空間網(wǎng)架被視為建筑結(jié)構中比較新的一種結(jié)構形式，迎來了新的發(fā)展。 1967年蒙特利爾國際博覽會上，富勒和Shoji Sadao設計了一座直徑為76m的3/4球形建筑---美國館。與普通的單層球殼結(jié)構不同，富勒的美國館采用了雙層的空間網(wǎng)格結(jié)構。

美國館為三角錐網(wǎng)格形式，外層為三角形網(wǎng)格、內(nèi)層為六邊形網(wǎng)格。內(nèi)外兩層網(wǎng)格的頂點用6根斜桿連接而成。

美國館的網(wǎng)格、斜桿幾何、桿件規(guī)一化的截面、節(jié)點連接，都體現(xiàn)了網(wǎng)架設計的最基本要素，堪稱早期網(wǎng)架(雙層網(wǎng)殼)設計的典范。美國館成為當時美國先進科技的象征，引得世人矚目。在它的影響之下，網(wǎng)架和雙層網(wǎng)殼的空間結(jié)構形式得到了迅速發(fā)展。

網(wǎng)架結(jié)構由重復的幾何單元組成，其基本單元主要有三角錐、四角錐、正方體、截頭四角錐等類型。

然而，重復的幾何也導致網(wǎng)架過于理性規(guī)則、桿件繁多。因為建筑效果不佳，而不被建筑師所待見。

因此，在網(wǎng)架結(jié)構設計時，除了結(jié)構受力以外，也不能忽略對建筑效果的考慮。例如，部分抽空網(wǎng)架下弦，組成的幾何圖形可能與室內(nèi)吊頂結(jié)合，創(chuàng)造出較好的建筑空間效果。

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