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建筑大跨度空间结构的主要形式及特点是什么?

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提问人72705 - 泥土工 2级  举报  

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关键词: ,结构,主要

   
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回答人:21320652 - 泥土工 2级 - 提交时间:2015/3/19 17:42:00   我也要给他一个好评有用(0)  我要给他一个坏评没用(0)  举报

    1 网架结构
    由多根杆件凭据某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。它通常是接纳钢管或型钢质料制作而成。 
    1.1  网架结构的形式 
    (1)平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。 
    (2)四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。 
    (3)三角锥组成的网架结构。主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。 
    (4)六角锥体组成的网架结构。主要形式有:正六角锥网架。 
    1.2  网架结构的主要特点
    空间劳动,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安置简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面安排灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安置管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。 
    2  网壳结构 
    曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。 
    2.1  网壳结构的形式 
    主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。 
    2.2  网壳结构主要特点
    兼有杆系结谈判薄壳结构的主要特性,杆件比较简单,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安置简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型充裕多彩,岂论是建筑平面还是空间曲面外形,都可凭据创作要求任意选取。 
    3  膜结构 
    薄膜结构也称为织物结构,是20世纪中叶成长起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良的柔软织物为质料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜孕育产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够笼盖大空间的结构体系。 
    3.1  膜结构的主要形式 
    主要有空气支承膜结构;张拉式膜结构;骨架支承膜结构等形式。 
    3.2  膜结构主要特点
    自重轻、跨度大;建筑造型自由充裕;施工方便;具有良好的经济性和较高的安定性;透光性和自结性好;耐久性较差。 
    4  悬索结构 
    悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索凭据一定规律安排所组成的一类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三局部组成。用于悬索结构的钢索大多接纳由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也可接纳圆钢、型钢、带钢或钢板等质料。 
    4.1  悬索结构形式 
    悬索结构按索的安排偏向和层数分为:单向单层悬索结构;辐射式单层悬索结构;双向单层悬索结构;单向双层预应力悬索结构;辐射式预应力悬索结构;双向双层预应力悬索结构;预应力索网结构等。 
    4.2  悬索结构的特点
    悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用,结构中不出现弯距和剪力效应,可富裕利用钢材的强度;悬索结构形式多样,安排灵活,并能适应多种建筑平面;由于钢索的自重很小,屋盖结构较轻,安置不需要大型起重设备,但悬索结构的剖析设计理论与通例结构相比,比较纷乱,限制了它的广泛应用。 
    5  薄壳结构 
    建筑工程中的壳体结构多属薄壳结构(学术上把满足t/R≤1/20的壳体界说为薄壳)。 
    5.1  薄壳结构的形式 
    薄壳结构按曲面形成可分为旋转壳与移动壳;按建造质料分为钢筋混凝土薄壳、砖薄壳、钢薄壳和复合质料薄壳等。 
    5.2  薄壳结构的特点
    壳体结构具有十分良好的承载性能,能以很小的厚度蒙受相当大的荷载。壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的合理性,以质料直接受压来取代弯曲内力,从而富裕发挥质料的潜力。因此壳体结构是一种强度高、刚度大、质料省的即经济又合理的结构形式。 
    除以上几种空间结构外,尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等几种常用空间结构,都有自身的特点和实用范畴。好比点连接式玻璃幕墙支承结构能利用玻璃的透明特性追求建筑物内外空间的相同和融合,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃面板的整个结构系统,使这种结构系统不但起到支承作用,并且具有很强的结构体现效用;索穹顶结构则完全体现了fuller关于“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”的思想,是由连续的拉索和不连续的压杆组成的一各受力合理、结构效率极高的结构体系。 

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