鋼結(jié)構(gòu)是一種多次超穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)。正是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的多重超穩(wěn)定特性,以及與其他結(jié)構(gòu)相比所具有的獨(dú)特建模靈活性。鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在今天諸多的大型場館中得以施用,從建筑學(xué)的角度講,這是建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料上的一場革命。從建筑物體的藝術(shù)觀感上講,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的多樣性造型變化。為人民群眾的生產(chǎn)、生活空間,增添了藝術(shù)感。空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu),還有施工材料輕,安裝便利等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),由于建筑材料是組合受力,它還有抗震性能好的功效。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架是現(xiàn)代建筑科學(xué)百花園中的一支奇花。近十多年來,它在我國得以大面積的應(yīng)用和推廣,放眼望去,這道亮麗的城市風(fēng)景線,正向著更加遼闊的地域伸延。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):
1、網(wǎng)架是由許多桿架組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。是高次超靜定的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架兩種。
2、平板網(wǎng)架采用較多,其優(yōu)點(diǎn)是:空間受力體系,桿件主要承受軸向力,受力合理,節(jié)約材料整體性能好,剛度大,抗震性能好。桿件類型較少,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
3、平板網(wǎng)架可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。角錐體系受力更為合理,剛度更大。
4、網(wǎng)架的高度與短跨之比一般為1/15左右。網(wǎng)架桿件一般采用鋼管,節(jié)點(diǎn)一般采用球節(jié)點(diǎn)。
對于多點(diǎn)支撐網(wǎng)格結(jié)構(gòu),選擇正交垂直網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更為合適。這種多點(diǎn)支撐正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能比斜網(wǎng)格結(jié)構(gòu)更合理,撓度也更小。四點(diǎn)支撐網(wǎng)格計(jì)算表明,在相同條件下,雙向正交網(wǎng)格與雙向正交對角網(wǎng)格的大內(nèi)力之比約為5/7,撓度之比約為6/7。而且對角網(wǎng)格還需要在自由邊界添加邊條,增加了條數(shù)和材料量。三支撐一開口的網(wǎng)架也應(yīng)該是正交直立的網(wǎng)架。周邊支承和多點(diǎn)支承相結(jié)合的網(wǎng)架,則可采用正交正放類網(wǎng)架,也可選用斜放類網(wǎng)架,但一般不宜采用三向網(wǎng)架和三角錐體、六角錐體組成的網(wǎng)架。
鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架實(shí)際上是一種空間結(jié)構(gòu)體系,是由上弦桿、下弦桿和腹桿連接而成的格子式結(jié)構(gòu)。而提到桁架,一般是指受彎構(gòu)件(梁)。對于梁,當(dāng)跨度較小時(shí),一般采用實(shí)腹式截面,如型鋼截面、焊接組合截面等;當(dāng)跨度比較大時(shí),一般采用格構(gòu)式截面,即桁架。桁架包括平面桁架和空間桁架兩種,前者弦桿和腹桿均在同一平面內(nèi),后者弦桿和腹桿之間為空間組合??臻g桁架常見截面形狀包括三角形、矩形等。