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什么是大跨度钢结构工程建筑?

2020-08-29

大跨度钢结构工程建筑通常是衡量一个国家建筑技术水平的重要标准,并且是一个国家文明发展的象征。世界各国都非常重视大跨度空间建筑的理论研究和实践。这种结构形式与建筑空间艺术的结合,体现了结构美学的表现力,也激发了建筑师的创造力。在过去的20年中,无论是燕窝网格结构(2008年奥林匹克国家体育馆-鸟巢)还是多面立面网格(2008年奥林匹克国家游泳中心-),我国的大跨度空间结构都在不断创新和发展。水立方),或在各地建造的大型活动场馆,展示了我国大跨度空间结构建筑的跨越式成就,为大跨度钢结构建筑的未来发展奠定了基础。因此,今天我们将对大跨度空间结构有一个详细的了解。

钢结构建筑

1.网格结构

将多个杆按照一定的规则的几何图形通过节点连接的空间结构称为栅格结构,将双层或多层平板栅格结构称为栅格结构或栅格结构。它通常由钢管或型钢材料制成。网格结构的主要特点是空间工作,力传递方式简单方便。重量轻,刚性高,抗震性能好;施工和安装简单;网格成员和节点易于成型和商业化,并且可以在工厂中大量生产。有利于提高生产效率;网格框架布局灵活,屋顶平坦,有利于吊顶,管道和设备的安装。格架的建筑造型轻巧,美观大方,便于施工加工和装饰。

2.网状壳结构

弯曲的网格结构称为网状壳结构,其分为单层网状壳和双层网状壳。网壳的主要材料是钢网壳,木网壳,钢筋混凝土网壳等。网状壳的主要形式是球形网状壳,双曲面网状壳,圆柱网状壳,双曲抛物网状壳等。网状壳结构的主要特征兼具杆结构和薄壳结构的主要特征。杆比较简单,作用力也比较合理。结构刚度大,跨度大。它可以组装成具有小零件,小零件和连接件的大空间。节点可以在工厂预制。它们易于安装,不需要大型机械设备,并且具有良好的综合经济指标;形状丰富多彩,无论是建筑平面还是空间表面形状,都可以根据创意要求进行选择。

大跨度钢结构工程

3.膜结构

膜结构,也称为织物结构,是20世纪中叶开发的一种新型的大跨度钢结构建筑。它使用具有优异性能的柔软织物作为材料,膜表面由膜中的气压支撑,或者使用柔性钢缆或刚性支撑结构对膜产生一定的预应力,从而形成结构体系具有一定的刚性,并覆盖很大的空间。膜结构的主要形式主要包括空气轴承膜结构,拉伸膜结构和骨架支撑膜结构。膜结构的主要特点是重量轻,跨度大;免费和丰富的建筑建模;施工方便;经济性好,安全性高;良好的透光率和自组装性;耐久性差。

4.悬挂式电缆结构

悬索结构是一种结构系统,由可张紧的电缆作为基本的承载组件,并按一定的规则排列。悬索顶棚结构通常由悬索系统,顶棚系统和支撑系统组成。悬架结构中使用的大部分钢缆是由高强度钢丝,钢绞线或钢缆等组成的平行钢丝束制成的。它们也可以由圆钢,型钢,带钢或钢板制成。根据电缆布置方向和层数,将悬架电缆结构分为单向单层悬架电缆结构。径向单层悬挂电缆结构;两向单层悬挂电缆结构;单向双层预应力吊索结构;应力悬索结构;双向双层预应力吊索结构;悬索结构的特性悬索结构的应力特性是,它仅通过电缆的轴向张力才能承受外部载荷。弯曲距离和剪切效果没有出现在结构中,并且可以充分利用钢的强度。悬索结构形式多样,布局灵活,可适应多种建筑平面。由于钢缆重量轻,屋顶结构较轻,安装不需要大型的起重设备,但是悬挂缆线结构的分析和设计理论与常规结构比较,复杂性限制了其广泛的应用。

5.薄壳结构

建设项目中的壳结构大多为薄壳结构(学术上,将满足t /R≤1/ 20的壳定义为薄壳)。薄壳结构的形式根据曲面的形成可分为旋转壳和移动壳。根据建筑材料,可分为钢筋混凝土壳,砖壳,钢壳和复合材料壳。薄壳结构的特点是具有很好的承重性能,并且可以以较小的厚度承受相当大的载荷。壳体结构的强度和刚度主要基于其几何形状的合理性,直接压缩材料以代替内部弯曲力,从而充分发挥材料的潜力。因此,壳体结构是一种经济合理的结构形式,具有高强度,高刚性和节省材料的优点。

除了以上几种类型的大跨度钢结构工程建筑物外,还有几种常见的空间结构,例如组合网格结构,预应力网格结构,管桁架结构,弦梁结构,点连接玻璃幕墙支撑结构和电缆拱顶结构,所有这些都有自己的功能和实用范围。例如,点连接的玻璃幕墙支撑结构可以使用玻璃的透明性来追求建筑物内部和外部空间的连通和融合。人们可以清楚地看到整个结构系统通过玻璃支撑着玻璃面板,使得该结构系统不仅支撑着电缆拱顶结构,还充分体现了压杆岛存在于拉杆海中的想法。它由连续的电缆和不连续的压力杆组成。具有合理作用力和极高结构效率的结构系统。


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