浅析刚性空间结构的网格结构

2021-10-14 10:14 陕西钢结构 华邦建设

　　一、网架结构

　　网架结构是空间网格结构的一种，它是以大致相同的格子或尺寸较小的单元组成。由于网架结构具有优越的结构性能，良好的经济性、安全性与适用性，在我国的应用也比较广泛，特别是在大型公共建筑和工业厂房屋盖中更为常见。通常平板形或有微小弧度的空间网格结构称为网架，曲面形的空间网格结构称为网壳。网架一般是双层的，在某些情况下也可以做成三层。网架结构受力杆件通过节点有机地结合起来。节点一般设计成铰接，材料主要承受轴向力，杆件的截面相对较小。网架结构最大的特点是由于杆件之间的互相支撑作用，很多杆件从两个方向或多个方向有规律的组成高次超静定空间结构，它刚度大，整体性好，抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响。即使在个别杆件受到损伤的情况下，也能自动调节杆件的内力，保持结构的安全。网架的杆件多为钢管，有时也采用其他型钢，材质为Q235或Q345。网架结构能够适应不同的跨度、不同的支承条件的公共建筑和工业厂房的要求，也能适应不同建筑平面及其组合。

　　二、网壳结构

　　网壳结构属于曲面形网格结构，网壳一般只有单层和双层两种，是主要承受薄膜内力的壳体，具有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点。因而是一类跨越能力大、刚度好、材料省、杆件单一、制作安装方便、有广阔应用和发展前景的大跨度和超大跨度的空间结构。网壳结构按曲面外形可分为球面网壳(包括橢球面)、圆柱面网壳(包括其他曲线的柱面网壳)、双曲扁网壳、双曲抛物面网壳以及通过切割和组合手段构成的新的网壳外形。网壳结构造型丰富多彩，不论是建筑平面还是空间曲面外形，都可以根据创作任意选取，因此建筑设计人员都乐于采用该结构形式。

　　三、管桁架结构

　　管桁架结构在大跨空间结构中得到了广泛应用，可为平面或空间桁架，与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同。随着多维数控切割技术的发展，使得形态各异的相贯线都能顺利切割与制作。管桁架结构具有简洁、流畅的视觉效果，造型丰富，在门厅、航站楼、体育馆、会议展览中心等建筑中得到了广泛应用。

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