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    【悍馬課堂】建筑結構形式詳解:懸索結構

    文章出處:人氣:-發表時間:2016-12-28 16:34【

    【悍馬課堂】建筑結構形式詳解:懸索結構

    定義

    由柔性受拉索及其邊緣構件所形成的承重結構。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼,以及其他受拉性能良好的線材。

    平面懸索結構

    主要在一個平面內受力的平面結構,多用于懸索橋和架空管道。按結構形式分為:①單層懸索結構??捎米鋈崾綉宜鳂?,也可用于屋蓋,結構剛度較小,在可變荷載作用下變形較大,宜在索上鋪設重屋面。②加勁式單層懸索結構。通過在索下面若干吊桿吊有加勁桁架(或加勁梁),以增強結構的剛度。③雙層懸索結構。其上索與下索曲率相反,并通過其間的受拉斜腹桿中施加預應力而具有較好的剛度。

    空間懸索結構

    一種處于空間受力狀態的結構,多用于大跨度屋蓋結構中。按結構形式分為:

    ①圓形單層懸索結構。用于圓形平面的屋蓋,其索按輻射狀布置,整個屋面形成下凹的旋轉曲面。各根索的外端固定于周邊的鋼筋混凝土圈梁上,內端固定于圓心附近的拉環上。當圓心處允許設柱時,可形成傘形懸索結構。②圓形雙層懸索結構。其外形與上述結構類似,只是有上下兩層索,從而可以有不同布置形式的預應力拉桿以增強剛度。中國北京工人體育館直徑94米的比賽大廳屋蓋即采用了這種結構形式。其圓心附近的拉環除承受環向拉力外,在豎直方向還承受壓力。③雙向正交索網結構。由互相正交的兩組索組成。下凹的一組為承重索,上凸的一組為穩定索,兩組索形成負高斯曲率的曲面。對其中一組索施加預應力時,另一組索也同時獲得預應力的效果。通過施加預應力,可使兩組索在屋面荷載作用下始終貼緊,且獲得良好的剛度。這種索網可用于橢圓平面、矩形平面、菱形平面或其他平面的屋蓋。意大利米蘭體育館屋蓋采用了圓形平面的馬鞍形索網結構,直徑140米,是目前世界上最大的索網結構。中國浙江省人民體育館屋蓋采用80×60米橢圓平面的馬鞍形索網,其索端固定于一個空間曲梁上。為了減小曲梁內的彎矩,在索網下還設置了一層水平拉索。

    除上述懸索結構外,工程中還常用斜拉索結構,如斜張橋和斜拉索屋蓋。這種斜拉索主要是用來減小屋面或橋面結構構件的跨度,以滿足整個結構的大跨度要求和達到節省材料的目的。

    隨著卷材薄鋼板的發展,近年來,有的國家采用懸掛板帶結構。如聯邦德國法蘭克福航空港飛機庫的屋蓋,平面尺寸達270×100米,分為兩跨,每跨由10條長13米、寬7.5米的板帶組成,板帶之間用3米寬的采光帶隔開。

    除上述各種懸索外,還有一種結構是利用鋼索來吊掛混凝土屋蓋的,這種結構叫懸掛式結構,其特點是:充分利用鋼索所具有的抗拉特點,而減小鋼筋混凝土屋蓋所承受的彎曲力。

    在各種形式的懸索結構中,索的邊緣構件及地錨的合理性和可靠性具有極其重要的意義,在一定程度上決定著結構的技術經濟指標和安全。    

    此文關鍵字:建筑結構形式 懸索結構
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