大跨度钢竹组合网壳结构设计文献综述
2020-06-24 19:47:20
0 引言 网壳结构是一种曲面网格结构,兼有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点,因而具有跨度大,刚度好,材料省,杆件单一,制作安装方便等特点,容易满足艺术创造力等多种其他结构难以取代的优点,因而被广泛应用于各种大型公共建筑、大型体育场馆、会展中心、火车站、工业厂房等大跨度结构中,成为了目前应用最为广泛的大跨度结构形式之一。
1 空间网壳结构分析及概念设计 网壳的形式很多,如何结合具体过程合理地选择网壳形式是概念设计的首要问题。
网壳的选型应根据建筑平面形状和跨度大小,网壳的支承方式,荷载大小,屋面构造和材料,制作安装方法等,结合实用且经济的原则综合分析确定。
1.按曲面外形分类,例如球面网壳,双曲扁网壳,柱面网壳,圆锥面网壳,双曲抛物线网壳等。
2.按网壳的层数分类,有单层网壳和双层网壳两种。
3.按网壳的材料分类,网壳按材料分类主要有钢网壳,木网壳,钢筋混凝土网壳以及钢网壳与钢筋混凝土板共同作用的组合网壳。
一般情况下应选择几个方案经优化设计确定。
在优化设计中,不能只是单纯地考虑用钢量,应考虑杆件与节点的造价差,屋面材料与围护结构的费用,安装费用等综合经济指标。
1.网格形式 双层网壳结构的网格形式与平板网架相比来说,种类大为减少,而且由于网壳结构除承受弯曲以外,尚有薄膜力的作用,因此双层网壳的上弦杆和下弦杆都可以是受压的,因此适用于平板网架的上弦杆短,下弦杆长的很多形式,并不一定适用于双层网壳。
2.网壳的厚度 双层柱面网壳的厚度可取跨度的1/50~1/20,双层球面网壳的厚度一般可取跨度的1/60~1/30。