大跨空间结构-网壳结构设计培训课件
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大跨房屋钢结构作业网壳大跨空间结构及其应用一、网壳大跨空间结构的特点网壳结构即为网状的壳体结构,是一种与平板网架类似的空间杆系结构,系以杆件为基础,按一定规律组成网格,按壳体结构布置的空间构架,它兼具杆系和壳体的性质。
其外形为壳,其构成为网格状,是格构化的壳体,也是壳形的网架,其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。
网壳结构又包括单层网壳结构、预应力网壳结构、板锥网壳结构、肋环型索承网壳结构、单层叉筒网壳结构等。
网壳结构的发展和大量的工程实践应用,网壳结构为建筑结果提供了一种新颖合理的结构形式,网壳结构具有以下特点:(1)网壳结构兼有杆件结构和薄壳结构的主要特性,它的杆件主要承受轴力,结构内力分布比较均匀,受力合理,因此可以充分发挥材料强度作用,节省材料;同时可以跨越较大的跨度。
网壳结构是典型的空间结构,合理的曲面可以使结构力流均匀,结构具有较大的刚度,结构变形小,稳定性高。
(2)网壳结构可以采用各种壳体结构的曲面形式,在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型,无论是建筑平面、外形和形状都能给设计师以充分的创作自由。
薄壳结构与网格结构不能实现的形态,网格结构几乎都可以实现。
既能表现静态美,又能通过平面和立面的切割以及网格、支撑与杆件的变化表现动态美,通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比,把建筑美与结构美有机地结合起来,使建筑更易于与环境相协调。
(3)网壳结构应用范围广,可用于中、小跨度的民用和工业建筑,也可用于大跨度的各种建筑,特别是超大跨度的建筑。
在建筑平面上可以适应多种形状,如圆形、矩形、多边形、扇形以及各种不规则的平面。
网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆,即以折面代替曲面,如果杆件布置和构造处理得当,可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。
(4)网壳结构可以用小的构件组成,而且杆件单一,这些构件可以在工厂预制实现工业化生产,安装简便快速,适应采用各种条件下的施工工艺,不需要大型设备,因此综合经济指标较好。