I den langspente stålkonstruksjonen, jo mer spredt bærebjelken i stålkonstruksjonen, jo sterkere er begrensningen på planoppsettet og den romlige kombinasjonen; tvert imot, jo mer konsentrert støttepunktene til stålkonstruksjonen er, desto større er fleksibiliteten.
Hovedstrukturformer med langspannet stålkonstruksjon
en. Retikulert skallstruktur
Buet riststruktur kalles retikulert skallstruktur, som kan deles inn i ett-lags og dobbeltlags gitterskall. Hovedmaterialene i retikulerte skjell er stålgitterskaller, treformede skall, armerte betonggitterskjell, etc. De viktigste strukturelle formene er sfærisk netthindret skall, hyperbolsk retikulert skall, sylindrisk retikulert skall, hyperbolisk paraboloid netthullsskall og så videre.
Den retikulerte skallstrukturen har hovedegenskapene til både stangsystemstrukturen og den tynne skallstrukturen. Medlemmene er relativt enkle og stresset er relativt rimelig. Strukturen har stor stivhet og stor spennkapasitet. Den kan settes sammen til store rom med små komponenter, og de små komponentene og tilkoblingsnodene kan prefabrikkeres på fabrikken. Den er enkel å installere, trenger ikke store maskiner og utstyr og har gode omfattende økonomiske indikatorer. Det har en rik og fargerik form, uansett om det er det arkitektoniske planet eller den rombuede overflateformen, kan det i henhold til opprettelsen be om vilkårlig valg.
b. Nettstruktur
Den romlige strukturen som er koblet av flere elementer gjennom noder i henhold til en viss regel om geometri, kalles riststruktur, og dobbeltlags eller flersjiktet flatnettstruktur kalles riststruktur eller rutenettstruktur. Det er vanligvis laget av stålrør eller seksjonsstål. Hovedformene inkluderer: (1) rutenettstruktur sammensatt av plan fagverkssystem; (2) rutenettstruktur sammensatt av firkantet kjegle; (3) nettstruktur sammensatt av trekantede kjegler; (4) riststruktur sammensatt av sekskantet kjegle.
De viktigste kjennetegnene på nettstruktur er romarbeid, enkel kraftoverføring, lett vekt, høy stivhet, god seismisk ytelse, enkel konstruksjon og installasjon, enkel sluttføring og kommersialisering av nettelementer og noder, og masseproduksjon i fabrikken, som er gunstig for forbedre produksjonseffektiviteten. Planoppsettet for nettstruktur er fleksibelt, og taket er flatt, noe som bidrar til tak, installasjon av rør og utstyr; Den arkitektoniske formen på rutenettet er lys, vakker og sjenerøs, noe som er praktisk for arkitektonisk behandling og dekorasjon.
c. Membranstruktur
Membranstruktur, også kjent som stoffstruktur, er en ny type romlig struktur med stor spennvidde som ble utviklet i midten av 1900-tallet. Membranoverflaten understøttes av lufttrykket i membranen, eller membranen blir forspent av den fleksible stålkabelen eller den stive bærestrukturen, for å danne et konstruksjonssystem med en viss stivhet og dekker stor plass. Hovedstrukturformene inkluderer luftbærende membranstruktur, spenningsmembranstruktur og skjelettbærende membranstruktur.
De viktigste egenskapene til membranstruktur er lett vekt, stort spenn; gratis og rik arkitektonisk modellering; praktisk konstruksjon; god økonomi og høy sikkerhet; god lysoverføring og selvbinding; dårlig holdbarhet.
d. Suspensjonsstruktur
Opphengskonstruksjonen er et slags konstruksjonssystem som tar spennkabelen som den grunnleggende bærende komponenten og ordner kablene i henhold til visse regler. Opphengets takkonstruksjon består vanligvis av tre deler: fjæringssystem, taksystem og støttesystem. Strukturformene inkluderer hovedsakelig: enveis enkeltlags opphengsstruktur, radiell enkeltlags opphengsstruktur, toveis enkeltlags opphengsstruktur, ensrettet dobbeltlags forspent suspensjonskonstruksjon, radiell forspent suspensjonskonstruksjon, toveis dobbeltsjikt forspent opphengsstruktur, forspent kabelnettstruktur, etc.
De mekaniske egenskapene til hengekonstruksjonen er at det bare gjennom kabelens aksiale strekk for å motstå den ytre belastningen, det ikke er noen bøyemoment og skjæreffekt i konstruksjonen, så styrken til stålet kan utnyttes fullt ut; hengestrukturen har forskjellige former, fleksibel utforming og kan tilpasse seg en rekke byggeplaner; fordi stålkabelens egenvekt er veldig liten, er takkonstruksjonen lett, og installasjonen trenger ikke stort løfteutstyr. Sammenlignet med den konvensjonelle strukturen, er analysen og designteorien til fjæringsstrukturen mer kompleks, noe som begrenser dens brede anvendelse.
e. Tynn skallstruktur
Skallkonstruksjoner i konstruksjonsteknikk er for det meste tynne skallstrukturer (skallet med T / R ≤ 1/20 er definert som tynt skall). Tynn skallstruktur kan deles inn i roterende skall og bevegelige skall i henhold til buet overflate; i henhold til konstruksjonsmaterialer kan det deles opp i tynn skall av armert betong, tynt mur av murstein, tynt stålskall og tynt skall av komposittmateriale.
Skallstrukturen har en veldig god bæreevne og kan bære en betydelig belastning med en veldig liten tykkelse. Styrken og stivheten til skallstrukturen er hovedsakelig basert på rasjonaliteten til dens geometriske form. Materialet presses direkte for å erstatte den bøyende indre kraften, for å gi full spilling til materialets potensiale. Derfor er skallstrukturen en slags økonomisk og rimelig struktur med høy styrke, høy stivhet og materialbesparelse.
