長スパン鉄骨造の主な構造形態と工法

長スパン鉄骨構造では、鉄骨構造の支点が散在しているほど、平面レイアウトと空間の組み合わせに対する制約が強くなります。逆に、鉄骨構造の支持点が集中するほど、その柔軟性は高くなります。



長スパン鉄骨構造の主な構造形態

a。網状のシェル構造

湾曲したグリッド構造は、網状シェル構造と呼ばれ、単層と二重層の格子状シェルに分けることができます。網状シェルの主な材料は、鋼格子シェル、木格子シェル、鉄筋コンクリート格子シェルなどです。主な構造形態は、球状の網状シェル、双曲線網状シェル、円筒状網状シェル、双曲線放物面状網状シェルなどです。


網状のシェル構造には、ロッドシステム構造と薄いシェル構造の両方の主な特徴があります。メンバーは比較的単純で、ストレスは比較的合理的です。構造は剛性とスパン容量が大きい。小さなコンポーネントで大きなスペースに組み立てることができ、小さなコンポーネントと接続ノードは工場でプレハブすることができます。設置が簡単で、大型の機械設備を必要とせず、優れた包括的な経済指標を備えています。それは豊かでカラフルな形をしており、建築平面や空間曲面形状を問わず、作成依頼に応じて任意の選択が可能です。


b。グリッド構造

ジオメトリの特定のルールに従ってノードを介して複数のメンバーによって接続された空間構造はグリッド構造と呼ばれ、2層または多層のフラットグリッド構造はグリッド構造またはグリッド構造と呼ばれます。それは通常鋼管またはセクション鋼で作られています。主な形式は次のとおりです。(1)平面トラスシステムで構成されるグリッド構造。 (2)四角錐からなるグリッド構造。 (3)三角錐からなるグリッド構造。 (4)六角錐で構成されるグリッド構造。


グリッド構造の主な特徴は、宇宙作業、単純な力の伝達、軽量、高剛性、優れた耐震性能、単純な構造と設置、グリッドメンバーとノードの簡単なファイナライズと商品化、そして工場での大量生産です。生産効率の向上。グリッド構造の平面レイアウトは柔軟で、屋根は平らで、天井、パイプや設備の設置に役立ちます。グリッドの建築形状は軽く、美しく、寛大で、建築の処理や装飾に便利です。


c。膜構造

膜構造は、ファブリック構造とも呼ばれ、20世紀半ばに開発された新しいタイプの大スパン空間構造です。メンブレン表面は、メンブレン内の空気圧によって支えられます。または、メンブレンは、フレキシブルスチールケーブルまたは剛性のある支持構造によってプレテンションされ、一定の剛性を持つ構造システムを形成し、広い空間をカバーします。主な構造形態には、空気支持膜構造、張力膜構造、骨格支持膜構造があります。


膜構造の主な特徴は、軽量、大きなスパンです。自由で豊富な建築モデリング;便利な構造;経済性と安全性が高い。良好な光透過性と自己接着;耐久性が低い。


d。サスペンション構造

サスペンション構造は、テンションケーブルを基本的な耐荷重コンポーネントとして採用し、特定の規則に従ってケーブルを配置する一種の構造システムです。サスペンションルーフ構造は通常、サスペンションシステム、ルーフシステム、サポートシステムの3つの部分で構成されます。構造形態には、主に次のものが含まれます:一方向単層サスペンション構造、ラジアル単層サスペンション構造、双方向単層サスペンション構造、単方向二重層プレストレストサスペンション構造、ラジアルプレストレストサスペンション構造、双方向二重層プレストレストサスペンション構造、プレストレストケーブルネットワーク構造など


サスペンション構造の機械的特性は、ケーブルの軸方向の張力によってのみ外部荷重に抵抗し、構造には曲げモーメントとせん断効果がないため、鋼の強度を十分に活用できることです。サスペンション構造は、さまざまな形態、柔軟なレイアウトを備えており、さまざまな建築計画に適応できます。スチールケーブルの自重が非常に小さく、屋根構造が軽く、設置に大きな吊り上げ装置が必要ないため、従来の構造と比較して、サスペンション構造の分析と設計理論はより複雑であり、制限がありますその幅広い用途。



e。薄いシェル構造

建設工学におけるシェル構造は、ほとんどが薄いシェル構造です(T / R≤1/20のシェルは薄いシェルとして定義されます)。薄いシェル構造は、曲面に応じて回転シェルと可動シェルに分けることができます。建築材料に応じて、鉄筋コンクリート薄肉シェル、レンガ薄肉シェル、鋼鉄薄肉シェル、複合材料薄肉シェルに分けることができます。


シェル構造は非常に優れたベアリング性能を備えており、非常に薄い厚さでかなりの荷重に耐えることができます。シェル構造の強度と剛性は、主にその幾何学的形状の合理性に基づいています。材料を直接プレスして、曲げの内力を置換し、材料のポテンシャルを最大限に発揮させます。したがって、シェル構造は、高強度、高剛性、および材料節約を備えた、一種の経済的で合理的な構造です。