3.1网壳结构的形式及特性09.
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网壳结构
一、简介
1.1 何为网壳结构
网壳结构是曲面型的网格结构,兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性,受力合理,覆盖跨度大,其外形为壳,是格构化的壳体,也是壳形的网架。
它是以杆件为基础,按一定规律组成网格,按壳体坐标进行布置的空间构架,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。
它既有靠空间体形受力的优点,又有工厂生产构件现场安装的施工简便、快速的长处,而且他以结构受力合理,刚度大,自重轻,体形美观多变,技术经济指标好,而成为大跨结构中备受关注的一种结构形式。
1.2 网壳的形式与分类
(1)按网壳的层数来分,有单层网壳和双层网壳,其中双层网壳通过腹杆把内外两层网壳杆件连接起来,因而可把双层网壳看作由共面与不共面的拱桁架系或大小相同与不同的角锥系(包括四角锥系、三角锥系和六角推系)组成。
(一般来说,中小跨度(一般为40m以下)时,可采用单层网完,跨度大时,则采用双层网壳。
)如图1
图1 单层网壳与双层网壳
(2)按网壳的用材分,主要有木网壳、钢网壳、钢筋混凝土网壳以及钢网壳与钢筋混凝土屋面板共同工作的组合网壳等四类。
(3)按曲面的曲率半径分,有正高斯曲率网壳、零高斯曲率网壳和负高斯曲率网壳等三类。
(4)按曲面的外形分,主要有球面网壳、圆柱面网壳、扭网壳(包括双曲抛物面鞍型网壳、单块扭网壳、四块组合型扭网壳)等。
(5)按网壳网格的划分来分,有以下两类。
对于圆柱面网壳主要有单向斜杆型、交叉斜杆型、联方网格型、三向型,如图2所示。
对于球面网壳主要有肋环型、Schwedler型、联方网格型、三向网格型,如图3所示。
大跨度三心圆柱面网壳结构设计探析引言大跨度建筑结构一直备受关注,其设计和施工面临的挑战较大。
而在大跨度结构设计中,三心圆柱面网壳结构因其独特的形式和优良的力学性能,在现代建筑中得以广泛应用。
本文将对大跨度三心圆柱面网壳结构的设计进行探析,从形式特点、结构优势以及设计要点等方面展开详细阐述,旨在为相关领域的专业人员提供借鉴和参考。
一、三心圆柱面网壳结构的形式特点1.1 几何特征三心圆柱面网壳结构是由三个相邻的同心圆柱面组成,其中内、外两个圆柱面以相同轴线为几何中心,而中间的圆柱面则具有不同的轴线。
该结构以曲面形式呈现,其特征在于曲面的曲率和截面形状。
1.2 结构特点三心圆柱面网壳结构具有轻质、高刚度、高抗拉强度等特点,其受力性能优良,能够承受较大的荷载。
由于其曲面形式,使得结构具有良好的整体性和稳定性,能够满足大跨度结构的设计需求。
二、大跨度三心圆柱面网壳结构的结构优势2.1 节约材料三心圆柱面网壳结构的设计减少了材料的使用量,由于结构自重较轻,可以减少建筑所需的材料数量,节约成本。
2.2 建筑形式多样三心圆柱面网壳结构可以根据实际需求进行设计和调整,满足不同的建筑形式需求,具有较大的设计灵活性。
2.3 提高空间利用率该结构形式可在较大跨度范围内提供大空间,并且无需支撑柱或墙的辅助,提高了空间的利用率,适合用于大型活动场馆、体育馆等场所的设计建造。
三、大跨度三心圆柱面网壳结构的设计要点3.1 结构分析在设计大跨度三心圆柱面网壳结构时,首先需要进行结构的静力学和动力学分析,确定结构的受力性能和工作状态,并评估结构的整体稳定性,为后续的设计提供基础依据。
3.2 材料选用在材料选择方面,应考虑结构的自重和受力特点,选用轻型、高强度的材料,并且对材料的质量和工艺进行严格要求,确保结构的安全性和可靠性。
3.3 施工工艺对于大跨度结构的施工工艺需要有严格的控制和规范,包括材料运输、安装、焊接等环节的操作要求,避免施工过程中出现质量问题,确保结构的施工质量和安全性。