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大跨度空间钢结构
发布时间:2014-10-16   浏览:667  

     总的来说,建筑结构从静定的平面体系向超高次静不定的空间体系发展是结构学科的发展规律。再加上新型轻钢结构所具有的许多独特的优点,固此大跨度空间结构在近几十年得到很大发展。 
     大跨度空间钢结构主要是指网架、网壳结构及其组合结构(两种或两种以上不同建筑材料组成)和杂交结构(两种或两种以上不同结构形式构成)。这是一类结构受力合理、刚度大、重量轻、杆件单一、制怍安装方便的空间结构体系,在近一二十年来获得蓬勃发展,并在大跨度、大柱网的公共和工业建筑中得到广泛应用。它不仅可用于屋盖结构,而且可用于楼层结构、墙体铅构和特种结构。 
      大跨度空间钢结构发展较快的是网架工程,国外有许多专用网架计算和绘图程序,是其迅速发展的重要原因。另外网壳工程近期在国外也得到广泛发展,网壳工程主要以球面和柱面较多,还有双曲抛物面、双曲扁壳等形式。它比网架又有许多优点,特别是在超大跨度时。悬索及斜拉结构、膜和索膜结构在国外应用也较多,主要用于体育馆、车站等大空间公共建筑中。其他大跨度空间钢结构还包括立体桁架、预应力拱结构、弓式结构、悬吊结构、网格结构、索杆杂交结构、索穹顶结构等。以下是几种有代表性的大跨度空间结构的特点和使用范围。 
       (1)钢网架、网壳——是由三维杆系按几何不变原则有规律地组拼而成,在结构上形成众多的三边形、四边形、五边形、六边形等几何图案,构成四面、五面、六面、八面等多边棱体和块体。因其良好的承载力、刚度和可靠性,加之重量轻、材耗少,易于生产工业化和安装整体化而成为大型建筑物中应用最广泛的承重体系。 
       (2)空间悬索——是以钢索为主承重构件的空间体系,具有自重轻、冗余空间少、能跨越较大空间的特点。由于主索平缓低垂,可塑造各种形象的建筑造型。这种体系的边缘锚固构件多用钢筋混凝土材料,型式多种多样。 
       (3)整体张拉结构即索撑体系——是由受压的撑杆及受拉索系组成,为目前最合理、轻巧的大跨承重体系。其中又分外平衡式及内平衡式两种。前者的撑杆或立柱直接将荷载传于地面,后者的撑杆将压力传于索系,撑杆悬吊在索系之间又称悬柱(fly—ingmast)。屋面采用透光合成塑膜,室内光照良好。 
       (4)吊挂结构——利用钢索对各类结构进行吊挂以形成中间支点而改变结构受力状态及刚度。由于吊点的要求往往设有高出屋面的支柱、刚架等突兀物,形成众多暴露于大气中的立柱、支撑、吊索等构件。由于外露的钢柱、钢索、金属压型板、玻璃幕墙等新型材料结构,有时还喷涂各种色彩,所以常称之为高技建筑物。 
       (5)铝合金网架、网壳——具有自重轻、加工性好、色泽明快、抗腐蚀性强等特点,多用于装饰性、宣传性、特殊性的工程。因其造价较高,产量较少,在大型建筑承重体系中较少采用。


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