姚玉祥
中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100160
摘要：随着我国经济的快速增长，建筑的数量也在不断增长，其中建筑的形式也在不断的更新换代，空间结构建筑技术中包含了许多分支，且呈现在大众面前的发展趋势为大跨度建筑形式，因此，如何判定一个国家的建筑水平是高或低，其中很大的一个因素是看其对大跨度建筑形式了解的多少而定。将大跨度建筑形式应用于实际生活中，其又包括网壳结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构、膜结构等空间结构。上述五种结构使在目前建筑行业中使用较为频繁的空间结构。基于此，本文就大跨度结构的形式与设计进行分析，望对有关人士给予参考。
关键词：大跨度；建筑结构；形式设计
一、网架结构的形式与特点
对于网架结构来说，需要工作人员将相关构件进行连接，主要由钢管材料连接而成，从而行为网架结构。
1.1网架结构的形式
对于网架结构的形式来说，主要可以分为以下几个方面类型：第一，对于平面衔架结构来说，其中主要包含双向正交正方网架结构和双向斜交斜网架以及三角网架结构。第二，对于四角椎体网架结构来说，主要是包含正放四角椎体和协防四角椎体网架结构以及星型四角椎体网架结构等等。第三，对于三角椎体网架结构来说，主要包括抽空三角椎体网架结构和蜂窝形三角椎体网架结构等等。
1.2网架结构的特点
对于大跨度建筑的结构来说，网架结构是我国当前一种普遍的结构形式，其自身具备重量轻和抗震性较强的特点。而在实际施工的过程中，网架结构的施工流程也具备简化性的特点，这样不仅能够提高整体工作的效率，还能够满足建筑工程施工美观效果的需求。另外，建筑工程施工在实际运用网架结构的过程中，还能够为后期设备安装工作的开展奠定一个坚实的基础，通过这样的形式，不仅能够提高建筑工程施工的质量，还能够减少整体工程施工的成本，从而突出网架结构的重要性。
二、网壳结构形式
在我国的大跨度建筑结构形式技术当中，施工人员通常都会采取钢筋混凝土、木材、钢管等作为基本材料进行网壳结构形式的施工标准。
2.1网壳结构形式分类
在实施的具体施工当中，网壳结构形式技术可以分成球面网壳结构形式和双弯曲面网壳结构形式以及圆柱性面网壳结构形式等多种多样化的比较复杂的结构形式。
2.2网壳结构设计要点
在网壳结构形式设计的过程当中，其他组成材料要对照好轻重。相对于其他的整体结构形式来讲，不仅要确保在质量的基础之上，还要对网壳结构形式的衡面的尺寸进行详细的分析，由于壳体的整体结构形式的外观具有科学性，因此它不仅能够比较合理化的分配内部中的结构作用，还能够将其有效地确保安全稳定性，在实际的施工现场当中，该结构虽然整体的厚度比较小，但是其整个覆盖率空间是比较充裕的。由于壳体的改观结构形式具备着科学合理性的特点，因此其刚度和韧度也是非常强大的，改结构在实际的操作中能够大量的节省施工中所需要的材料，并且在整个施工的过程当中，由于自身的厚度比较小，承载压力也比较小，因此，更加具备这经济适用的标志，可以提供更多的建筑结构空间。薄壳结构本身在实际应用中表现突出的特点就有很多，在实际的施工中也一直都有被借鉴。首先是薄壳结构可以凭借着厚度小和承担比较大的负荷，在这方面上就发挥了比较强大的通以及重要性，只能够在工程当中比较合理的利用这个特点为实际的施工中带来了安全和稳定性以及经济节约的合理利用效果。这个特点主要是来源于薄壳结构形式可以通过几何的形式来增加材料的抗压性以及耐用性，是我国现代社会所提倡的环保建筑中不可或缺的结构形式设计。
三、常见大跨度建筑结构的形式与设计分析
3.1网壳结构
网壳结构的形式有以下几种：球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。
其特点为：网壳结构由于其外形特征，即使其厚度不高，但承载能力还是非常强的，网壳结构不容易受到外界的压力从而致使建筑出现变形的情况，因此其具有很高的建筑稳定性。所以在该结构内一般都选用质量不高但强度较高的建筑材料。该结构能够用较少的建筑材料覆盖更大的建筑面积在建筑空间的利用上比较充分，同时较为充足的释放了对材料的使用潜力，对材料的消耗量也相对较低，因此其具有非常高的性价比。而改结构的造型设计由于其结构较为特殊，会给人一种未来的科技感，使其整体显得舒展流畅。
3.2网架结构
网架结构的种类可分为四种类型：1.平面钢架。其主要包含网架结构中，两个方向正交放置的结构、两个方向正交斜角放置的机构、三个方向正价放置的结构；2.四角锥体形。顾名思义，其指的就是按照椎体的形状进行放置，一般可分为正放、斜放的四角主体或星形四角椎体形；3.三角椎体形其主要是按照三角椎体中空余形状进行划分，可分为抽空式以及蜂窝状两种三角椎体网状结构；4.正六角锥体。由于正六角椎体施工难度较大，一般都不会应用于建筑设计当中。
其主要特点为：由于网架结构对建筑的要求不高，因此其在大跨度建筑结构形式中，是最为常见也是应用范围最广的一种结构形式。其具有体量较轻、抗震性好、传力不复杂并且其设计难度较低等优点，因此，网架结构被广泛应用于建筑业中。此外，在实际工程应用中，由于其结构相对简单的特点，主要表现在其只需要遵照图纸中要求，将钢材连接起来即可，对于施工的要求较低，也较容易实现结构的定性，不仅能够提升工作效率还可以满足人们的审美标准，一举两得。与此同时，使用网架结构还能有助于后期设备安装工作，可以有效的提升施工质量，降低施工成本。
3.3薄壳结构
专业上将tR≤1/20的壳体定义为薄壳。其建造形式一般为：薄壳结构可以按曲面形成划分成旋转壳和移动壳两种；照材料划分成钢筋混凝土、钢材、复合材料等。
其主要特点为：薄壳结构是现如今非常流行的一种结构形式，其可以用较小的厚度承受较大的压力。而且由于壳体结构本身较为合理的形状，能够用最少的材料达到建筑强度的标准，将材料使用潜能最大化放大，因此其具有良好的经济效益。一般来说薄壳结构的造型都较为前卫而又流畅，且具有较高的审美价值，所以其是现如今最为流行的一种而机构形式，也是现代建筑潮流的象征。
3.4悬索结构
将悬索结构照索的层数以及布置防线进行划分可分为以下几种：预应力索网结构、辐射式预应力悬索结构、辐射式单层悬索结构、单向双层预应力悬索结构、单向单层悬索结构、单向双层预应力悬索结构、双向单层悬索结构等等。该结构是使用可以承受拉力的索替代承重构件，并按照相关规律对其进行组合的结构。
其特点为：悬索结构只使用索的轴向拉伸用于承受外界的负荷，在使用过程中还能够将钢材的强度以及韧度充分运用，使其不容易出现剪刀效应以及弯矩现象。由于悬索结构的布置较为灵活多变，能够很好的应用于建筑当中，因此深受设计人员的喜爱。
结论：
综合上文所述，随我国社会经济的快速发展，人们整体生活水平和质量也在不断提高，同时也逐渐提高对一些大跨度建筑的重视程度，而我国现阶段建筑行业逐渐趋向空间结构的方向发展。而在实际开展空间结构设计工作的过程中，对于设计工作人员来说，必须要依照相关规定和标准，对建筑内部结构进行科学合理的计算。因此，在实际开展结构设计工作的过程中，不仅需要提高对建筑结构美观的重视程度，还需要保证结构自身的受力状况，最终保障建筑行业的健康发展。
参考文献：
[1]马志超,宋东升.探讨大跨度建筑结构形式与设计[J].居业,2019(06):51-52.
[2]聂琼开.浅析大跨度建筑结构形式与设计[J].黑龙江科技信息,2019(18):180.