W konstrukcji stalowej o dużej rozpiętości, im bardziej rozproszone punkt podparcia konstrukcji stalowej, tym silniejsze ograniczenie dotyczące układu płaszczyzny i kombinacji przestrzennej; wręcz przeciwnie, im bardziej skoncentrowane są punkty podparcia konstrukcji stalowej, tym większa jest jej elastyczność.
Główne formy konstrukcyjne konstrukcji stalowej o dużej rozpiętości
za. Siatkowa konstrukcja skorupy
Zakrzywiona struktura siatki nazywana jest siatkową strukturą skorupową, którą można podzielić na jednowarstwową i dwuwarstwową siatkową powłokę. Głównymi materiałami skorup siatkowych są stalowe skorupy siatkowe, drewniane, kratowe, żelbetowe, itp. Główne formy konstrukcyjne to sferyczna skorupa siatkowa, hiperboliczna siatkowa skorupa, cylindryczna siatkowa skorupa, hiperboliczna paraboloidalna skorupa siatkowa i tak dalej.
Siatkowa konstrukcja skorupy ma główne cechy zarówno konstrukcji systemu prętów, jak i cienkiej struktury skorupy. Członkowie są stosunkowo proste, a stres jest stosunkowo rozsądny. Konstrukcja ma dużą sztywność i dużą rozpiętość. Można go zmontować na dużej przestrzeni za pomocą małych elementów, a małe elementy i węzły połączeniowe można prefabrykować w fabryce. Jest łatwy w instalacji, nie wymaga dużych maszyn i urządzeń oraz ma dobre kompleksowe wskaźniki ekonomiczne. Ma bogaty i kolorowy kształt, bez względu na to, czy jest to płaszczyzna architektoniczna, czy zakrzywiony kształt powierzchni, może zgodnie z tworzeniem zażądać dowolnego wyboru.
b. Struktura siatki
Struktura przestrzenna połączona przez kilka prętów za pomocą węzłów zgodnie z pewną zasadą geometrii nazywana jest strukturą siatkową, a dwuwarstwowa lub wielowarstwowa płaska struktura siatkowa nazywana jest strukturą siatkową lub strukturą siatkową. Zwykle jest wykonany z rury stalowej lub stali profilowej. Główne formy to: (1) konstrukcja kratowa złożona z płaskiego systemu kratownicowego; (2) struktura siatkowa złożona z czworokątnego stożka; (3) konstrukcja siatkowa złożona z trójkątnego stożka; (4) struktura siatki złożona z sześciokątnego stożka.
Głównymi cechami konstrukcji siatki są: praca przestrzenna, proste przenoszenie sił, niewielka waga, wysoka sztywność, dobre właściwości sejsmiczne, prosta konstrukcja i instalacja, łatwa finalizacja i komercjalizacja elementów i węzłów sieci oraz masowa produkcja w fabryce, co sprzyja poprawa wydajności produkcji. Płaski układ konstrukcji kratowej jest elastyczny, a dach płaski, co sprzyja montażu sufitów, rur i wyposażenia; Architektoniczny kształt siatki jest lekki, piękny i hojny, co jest wygodne w obróbce architektonicznej i dekoracji.
do. Struktura membrany
Struktura membranowa, zwana także strukturą tkaninową, to nowy typ wielkorozpiętościowej konstrukcji przestrzennej, który powstał w połowie XX wieku. Powierzchnia membrany jest podtrzymywana przez ciśnienie powietrza w membranie lub membrana jest wstępnie napinana przez elastyczny kabel stalowy lub sztywną konstrukcję nośną, tak aby utworzyć system strukturalny o określonej sztywności i obejmujący dużą przestrzeń. Główne formy konstrukcji obejmują konstrukcję membranową podtrzymującą powietrze, strukturę membranową napinaną i szkieletową konstrukcję membranową.
Główne cechy struktury membrany to niewielka waga, duża rozpiętość; bezpłatne i bogate modelowanie architektoniczne; wygodna konstrukcja; dobra ekonomia i wysokie bezpieczeństwo; dobra przepuszczalność światła i samospajanie; słaba trwałość.
re. Konstrukcja zawieszenia
Konstrukcja zawieszenia jest rodzajem systemu konstrukcyjnego, w którym linka napinająca jest podstawowym elementem nośnym i układa ją według określonych zasad. Konstrukcja dachu podwieszanego składa się zwykle z trzech części: systemu zawieszenia, systemu dachu i systemu nośnego. Formy konstrukcyjne to przede wszystkim: jednokierunkowa jednowarstwowa konstrukcja zawieszenia, promieniowa jednowarstwowa konstrukcja zawieszenia, dwukierunkowa jednowarstwowa konstrukcja zawieszenia, jednokierunkowa dwuwarstwowa sprężona konstrukcja zawieszenia, promieniowa konstrukcja sprężonego zawieszenia, dwukierunkowa dwuwarstwowa sprężona konstrukcja zawieszenia, struktura sieci kablowej sprężonej itp.
Charakterystyka mechaniczna konstrukcji zawieszenia polega na tym, że tylko poprzez osiowe rozciąganie liny w celu wytrzymania obciążenia zewnętrznego w konstrukcji nie występuje moment zginający ani efekt ścinania, dzięki czemu można w pełni wykorzystać wytrzymałość stali; konstrukcja zawieszenia ma różne formy, elastyczny układ i może być dostosowana do różnych planów budowlanych; ponieważ ciężar własny linki stalowej jest bardzo mały, konstrukcja dachu jest lekka, a instalacja nie wymaga dużego sprzętu podnoszącego, jednak w porównaniu z konstrukcją konwencjonalną analiza i teoria projektowania konstrukcji zawieszenia jest bardziej złożona, co ogranicza jego szerokie zastosowanie.
mi. Cienka struktura skorupy
Konstrukcje powłokowe w budownictwie to w większości cienkie powłoki (powłoka o T / R ≤ 1/20 jest definiowana jako cienka powłoka). Cienką strukturę skorupy można podzielić na obracającą się powłokę i ruchomą powłokę zgodnie z zakrzywioną powierzchnią; według materiałów konstrukcyjnych można go podzielić na cienką powłokę z betonu zbrojonego, cienką powłokę z cegły, cienką powłokę stalową i cienką powłokę z materiału kompozytowego.
Struktura skorupy ma bardzo dobre właściwości nośne i może przenosić znaczne obciążenia przy bardzo małej grubości. Wytrzymałość i sztywność konstrukcji skorupy wynika głównie z racjonalności jej geometrycznego kształtu. Materiał jest bezpośrednio wciskany, aby zastąpić wewnętrzną siłę zginania, tak aby zapewnić pełny luz potencjału materiału. Dlatego konstrukcja skorupy jest rodzajem ekonomicznej i rozsądnej konstrukcji o wysokiej wytrzymałości, dużej sztywności i oszczędności materiału.
