Глубинное исследование: стальная пространственная ферма


Время выхода:

2016-09-12

Сеточная стальная конструкция. Сеточная стальная конструкция в настоящее время является распространенной формой покрытия для крупных спортивных сооружений, промышленных цехов, театров, залов ожидания и т.д. в Китае. Этот новый тип конструкции опирается на несущую способность стали, используя болтовые соединения для соединения отдельных стальных колонн, которые перекрещиваются и поддерживают друг друга, образуя сетчатое покрытие различных форм. От небольших конференц-залов в несколько метров до промышленных цехов с пролетом в сотни метров – все это находится в пределах применения сеточных стальных конструкций. 1. Сеточные стальные конструкции отличаются свободой и элегантностью форм. Они сочетают в себе ритмическую красоту классической архитектуры и романтизм современного художественного стиля. Поэтому...

  Стальная пространственная ферма
 
  Стальные пространственные фермы в настоящее время являются распространенной формой кровли для крупных спортивных сооружений, промышленных цехов, кинотеатров, залов ожидания и других зданий в стране. Этот новый тип конструкции основан на несущей способности стали, где отдельные стальные колонны соединяются болтовыми соединениями, образуя перекрестную опору и создавая различные формы пространств кровли. От небольших конференц-залов в несколько метров до промышленных цехов с пролетами в сотни метров – все это находится в пределах возможностей пространственных ферм.
 
  1. Стальные пространственные фермы отличаются свободой и изяществом форм. Они сочетают в себе ритмическую красоту классической архитектуры и романтизм современного художественного дизайна. Поэтому все больше архитекторов используют их прочность и эстетику для проектирования больших кровельных каркасов. Эта новая привлекательная пространственная ферма создает новый образ современных зданий.
 
  2. Стальная пространственная ферма – это многократно статически определимая пространственная конструкция. Именно благодаря многократной статической определимости и гибкости форм, которые отличают её от других конструкций, расчет внутренних усилий обычно выполняется методом матричных перемещений. Порядок матрицы зависит от конкретных условий проекта; для простых проектов порядок матрицы может достигать десятков тысяч. Для более сложных проектов порядок матрицы трудно подсчитать. Даже с использованием метода Гаусса-Зейделя на компьютере, вычисление занимает несколько часов. В связи с большими объемами вычислений внутренних усилий и высокой сложностью проектирования чертежей, до появления компьютерного проектирования использование пространственных ферм было значительно ограничено.
 
  Применение стальных пространственных ферм в современных крупных сооружениях является революцией в архитектурном проектировании и строительных материалах. С точки зрения эстетики, разнообразие форм пространственных ферм добавляет художественности в производственные и жилые пространства. Пространственные фермы также обладают такими преимуществами, как легкость конструкций и удобство монтажа. Кроме того, благодаря комбинированному воздействию строительных материалов, они также обладают высокой сейсмостойкостью.
 
  Стальные пространственные фермы – это удивительное достижение современной архитектурной науки. В последние десять лет они получили широкое распространение и применение в Китае, и эта яркая городская достопримечательность продолжает распространяться на все более обширные территории.
 
  Особенности пространственных ферм:
 
  1. Пространственная ферма представляет собой сетчатую структуру, состоящую из множества стержней. Это многократно статически определимая пространственная конструкция. Пространственные фермы делятся на плоские и криволинейные.
 
  2. Плоские пространственные фермы используются чаще всего. Их преимущества: пространственная силовая система, стержни в основном испытывают осевые усилия, рациональное распределение усилий, экономия материала, хорошая общая производительность, высокая жесткость, высокая сейсмостойкость. Небольшое количество типов стержней подходит для промышленного производства.
 
  3. Плоские пространственные фермы можно разделить на два типа: решетчатые и пирамидальные системы. Пирамидальные системы имеют более рациональное распределение усилий и большую жесткость.
 
  4. Отношение высоты пространственной фермы к короткому пролету обычно составляет около 1/15. Стержни пространственных ферм обычно изготавливаются из стальных труб, а узлы – из шаровых узлов.
 
  I. Арочная конструкция:
 
  (1) Особенности напряженного состояния арки и область применения:
 
  1. Арка – это конструкция с распорной силой, ее основным внутренним усилием является осевое сжатие. Для создания арочных конструкций больших пролетов можно использовать бетон, обладающий хорошими прочностными характеристиками на сжатие.
 
  2. Благодаря рациональному напряженному состоянию арочных конструкций, они широко используются в строительстве зданий и мостов. Подходят для спортивных залов, выставочных залов и т.д.
 
  (2) Типы арок: арки подразделяются на трехшарнирные, двухшарнирные и безшарнирные, причем последние два типа используются чаще.
 
  (II) Подвесная конструкция
 
  (1) Подвесная конструкция является одной из наиболее подходящих конструкций для больших пролетов и широко используется в мостостроении. Основным несущим элементом подвесной конструкции являются растянутые стальные канаты, изготовленные из высокопрочной проволоки или стальных канатов.
 
  (2) Сила натяжения канатов зависит от провиса в середине пролета; чем меньше провис, тем больше сила натяжения. Провис обычно составляет 1/30 пролета.
 
  (III) Тонкостенные пространственные конструкции
 
  (1) Также называются оболочечными конструкциями. Относятся к пространственным силовым конструкциям, которые в основном воспринимают осевые усилия в плоскости поверхности, а изгибающие моменты малы.
 
  (2) Тонкие оболочки часто используются в больших пролетных кровельных конструкциях, таких как выставочные залы, клубы, ангары и т. д. Тонкостенные конструкции чаще всего изготавливаются из монолитного железобетона, требуют опалубки и трудоемки.