网壳结构(大跨度空间结构)

时间:2024-10-31 10:31:25

网壳结构

在人类社会的发展历程中,大跨度空间结构常常是建筑师追求的梦想和目标。其中,网壳结构的发展经历了一个漫长的历史演变过程。古代的人类通过仔细观察,发现自然界中存在大量受力特性良好、形式简洁美观的天然空间结构,如蛋壳、蜂窝、鸟类的头颅、肥皂泡、山洞等。

网壳兼有平板网架结构和薄壳结构的优点,构造和施工方法简单.造型优美,受力合理。

张弦结构

张弦结构是由上弦刚性压弯构件(或结构)与下弦柔性索组合,通过合理布置撑杆而形成的自平衡受力体系。张弦结构的上弦刚性构件可以是梁、拱、立体桁架、网壳等多种形式。柔性下弦是引入预应力的柔索,包括拉索、小直径圆钢拉杆、大直径钢棒等多种形式。

桁架结构

桁架一般由上弦杆、腹杆(整杆和斜腹杆)组成,结构受力合理,计算简单,施工方便,适应性强,因此在工程中得到广泛的应用。在房屋建筑中,桁架常用作屋盖承重结构,称为屋架。目前在工业厂房结构中常见的屋架就是典型的桁架。如今,桁架结构已经有多种多样的形式,不局限于屋架,在一些大跨度结构、高层建筑、桥梁中都有非常广泛的应用。

桁架多应用于受弯构件,在外荷载的作用下,桁架的上弦受压、下弦受拉,由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡。桁架各杆件单元(上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆)均为轴向受拉或轴向受压构件,使材料的强度可以得到充分的发挥。

网架结构

网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连接而成的空间结构。具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点;可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂。

按组成方式不同可分为4 大类:交叉桁架体系网架,三角锥体系网架,四角锥体系网架,六角锥体系网架。

按支撑方式分类可分为:上弦支撑网架和下弦支撑网架。

一、网架常用的节点形式