大跨钢结构建筑的设计
大跨钢结构建筑的设计
摘 要 随着社会经济的快速发展,钢结构建筑得到了蓬勃的发展,其中大跨钢结构建筑的发展最为快速。大跨钢结构主要分为网架结构、桁架结构及门式刚架几大类,在社会经济迅速发展的今天,大跨钢结构建筑在很大程度上代表着一个国家的建筑水平。大跨钢结构建筑的设计工作在大跨钢结构建筑中占着举起轻重的地位,本文论述了大跨钢结构建筑的发展及结构形式分类,并对大跨钢结构的设计要点作出了分析。
关键词 大跨钢结构;建筑;设计
1 大跨钢结构建筑发展概述
作为大跨钢结构的重要组成部分的网架结构,自上世纪 60 年代在我国得到应用以来,进过几十年的发展,大、中、小跨度的网络结构已遍及各地。以2008年北京奥运会的鸟巢为例,其将了中国传统文化与现代建筑的形式予以结合,鸟巢的用钢量达到9万多吨。而今,两种或两种以上不同的钢结构结构形式构成的杂交结构也被应用的越来越广泛。大跨钢结构不仅可用于屋盖结构,而且可用于楼层结构、墙体结构和特种结构,越来越多的汽车、机械、化工等行业的企业的厂房建筑中都使用了大跨钢结构设计,此外,越来越多的公共建筑也采用了大跨钢结构。把现代预应力技术引入大跨钢结构建筑中,可以使得结构更加丰富,且更加的经济、合理。
2 大跨钢结构的分类及特点
大跨钢结构主要分为网架结构、桁架结构及门式刚架几大类,下边将分别对这几类钢结构进行论述。
2.1网架结构
网架结构即是由多根杆件拼接而成的空间结构,它具有重量轻、刚度大、抗震性能好等几个方面的优点。从外形上我们可以把它分为双层板型网架结构、单层和双层壳型网架结构。其中双层板型网架和双层壳型网架所用的杆件又分为上弦杆、网架下弦杆以及腹杆三种,他们主要起到承受拉力及压力的作用;而单层壳型网架所使用的杆件,不但要受拉力和压力,还要承受弯矩以及切力。目前,我国的网架结构大部分都采用双层板型网架结构。从组成形式上来看,网架结构主要分为以下三类:一类是由平面桁架系而组成的网架,它又具体包含两向正交正放、两向正交斜放、两向斜交斜放以及三向网架;二是由四角锥体单元所组成的网架,其又具体分为正放四角锥、正放抽空四角锥、斜放四角锥、棋盘形四角锥和星形四角锥五种形式;三是由三角锥体单元所组成的网架,具体可以分为三角锥、抽空三角锥和蜂窝形三角锥三种形式。
钢架结构应用范围较为广泛,可用作体育馆、候车厅、工业厂房、剧院、展