四角錐體系

四角錐網架的上、下弦均呈正方形(或接近正方形的矩形)網格，相互錯開半格，使下弦網格的角點對準上弦網格的形心，再在上下弦節點間用腹桿連接起來，即形成四角錐體系網架。四角錐體系網架有五種形式：

(1)正放四角錐網架由倒置的四角錐體組成，錐底的四邊為網架的上弦桿，錐棱為腹桿，各錐頂相連即為下弦桿。它的弦桿均與邊界正交，故稱為正放四角錐網架。這類網架桿件受力均勻，空間剛度比其他類的四角錐網架及兩向網架好，屋面板規格單一，便于起拱，屋面排水也較容易處理，但桿件數量較多，用鋼量略高。

正放四角錐網架適用于建筑平面接近正方形的周邊支承情況，也適用于屋面荷載較大、大柱距點支承及設有懸掛起重機的工業廠房情況。較為典型的工程實例如上海靜安區體育館(40m×40m)和杭州歌劇院(31.5m×36m)。

（2）正放抽空四角錐網架：正放抽空四角錐網架是在正放四角錐網架的基礎上，除周邊網格不動外，適當抽掉一些四角錐單元中的腹桿和下弦桿，使下弦網格尺寸擴大一倍。其桿件數目較少，降低了用鋼量，抽空部分可作采光天窗，下弦內力較正放四角錐約放大一倍， 內力均勻性、剛度有所下降，但仍能滿足工程要求。正放抽空四角錐網架適用于屋面荷載較輕的中、小跨度網架。

石家莊鐵路樞紐南站貨棚(132m×132m，柱網24m×24m，多點支承)和唐山齒輪廠聯合廠房(84m×156.9m，柱網12m×12m，周邊支承與多點支承相結合)是采用這種網架形式較早的典型實例。

（3）斜放四角錐網架：斜放四角錐網架的上弦桿與邊界成45°角，下弦正放，腹桿與下弦在同一垂直平面內，上弦桿長度約為下弦桿長度的0.707倍。在周邊支承情況下，一般為上弦受壓，下弦受拉。節點處匯交的桿件較少(上弦節點6根，下弦節點8根)，用鋼量較省，但因上弦網格斜放，屋面板種類較多，屋面排水坡的形成也較困難。

當平面長寬比在1~2.25之間時，長跨跨中下弦內力大于短跨跨中的下弦內力；當平面長寬比大于2.5時，長跨跨中下弦內力小于短跨下弦內力。當平面長寬比在1~1.5之間時，上弦桿的最大內力不在跨中，而在網架1/4平面的中部。這些內力分布規律不同于普通簡支平板的規律。

斜放四角錐網架當采用周邊支承且周邊無剛性聯系時，會出現四角錐體繞軸旋轉的不穩定情況，因此必須在網架周邊布置剛性邊梁。當為點支承時，可在周邊布置封閉的邊桁架，適用于中、小跨度周邊支承或周邊支承與點支承相結合的方形或矩形平面情況。

上海體育館練習館(35m×35m，周邊支承)和北京某機庫(48m×54m， 三邊支承，開口)采用了這種網架結構形式。

(4) 星形四角錐網架：這種網架的單元體形似星體，星體單元由兩個倒置的三角形小桁架相互交叉而成。兩個小桁架底邊構成網架上弦，它們與邊界成45°角。在兩個小桁架交匯處設有豎桿，各單元頂點相連即為下弦桿。因此，它的上弦為正交斜放，下弦為正交正放，斜腹桿與上弦桿在同一豎直平面內。上弦桿比下弦桿短，受力合理，但在角部的上弦桿可能受拉，該處支座可能出現拉力。網架的受力情況接近交叉梁系，剛度稍差于正放四角錐網架。

星形四角錐網架適用于中、小跨度周邊支承的網架。杭州起重機械廠食堂(28m×36m)和中國計量學院風雨操場(27m×36m)采用了這種網架結構形式。

(5)棋盤形四角錐網架：棋盤形四角錐網架是在斜放四角錐網架的基礎上，將整個網架水平旋轉45"，并加設平行于邊界的周邊下弦；也具有短壓桿、長拉桿的特點，受力合理；由于周邊滿錐，它的空間作用得到保證，受力均勻。棋盤形四角錐網架的桿件較少，屋面板規格單一，用鋼指標良好。適用于小跨度周邊支承的網架。

大同云崗礦井食堂(28m×18m)采用了這種網架結構形式。