【悍马课堂】建筑结构形式详解:悬索结构
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【悍马课堂】建筑结构形式详解:悬索结构

文章出处:人气:-发表时间:2016-12-28 16:34【

【悍马课堂】建筑结构形式详解:悬索结构

定义

由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢,以及其他受拉性能良好的线材。

平面悬索结构

主要在一个平面内受力的平面结构,多用于悬索桥和架空管道。按结构形式分为:①单层悬索结构。可用做柔式悬索桥,也可用于屋盖,结构刚度较小,在可变荷载作用下变形较大,宜在索上铺设重屋面。②加劲式单层悬索结构。通过在索下面若干吊杆吊有加劲桁架(或加劲梁),以增强结构的刚度。③双层悬索结构。其上索与下索曲率相反,并通过其间的受拉斜腹杆中施加预应力而具有较好的刚度。

空间悬索结构

一种处于空间受力状态的结构,多用于大跨度屋盖结构中。按结构形式分为:

①圆形单层悬索结构。用于圆形平面的屋盖,其索按辐射状布置,整个屋面形成下凹的旋转曲面。各根索的外端固定于周边的钢筋混凝土圈梁上,内端固定于圆心附近的拉环上。当圆心处允许设柱时,可形成伞形悬索结构。②圆形双层悬索结构。其外形与上述结构类似,只是有上下两层索,从而可以有不同布置形式的预应力拉杆以增强刚度。中国北京工人体育馆直径94米的比赛大厅屋盖即采用了这种结构形式。其圆心附近的拉环除承受环向拉力外,在竖直方向还承受压力。③双向正交索网结构。由互相正交的两组索组成。下凹的一组为承重索,上凸的一组为稳定索,两组索形成负高斯曲率的曲面。对其中一组索施加预应力时,另一组索也同时获得预应力的效果。通过施加预应力,可使两组索在屋面荷载作用下始终贴紧,且获得良好的刚度。这种索网可用于椭圆平面、矩形平面、菱形平面或其他平面的屋盖。意大利米兰体育馆屋盖采用了圆形平面的马鞍形索网结构,直径140米,是目前世界上最大的索网结构。中国浙江省人民体育馆屋盖采用80×60米椭圆平面的马鞍形索网,其索端固定于一个空间曲梁上。为了减小曲梁内的弯矩,在索网下还设置了一层水平拉索。

除上述悬索结构外,工程中还常用斜拉索结构,如斜张桥和斜拉索屋盖。这种斜拉索主要是用来减小屋面或桥面结构构件的跨度,以满足整个结构的大跨度要求和达到节省材料的目的。

随着卷材薄钢板的发展,近年来,有的国家采用悬挂板带结构。如联邦德国法兰克福航空港飞机库的屋盖,平面尺寸达270×100米,分为两跨,每跨由10条长13米、宽7.5米的板带组成,板带之间用3米宽的采光带隔开。

除上述各种悬索外,还有一种结构是利用钢索来吊挂混凝土屋盖的,这种结构叫悬挂式结构,其特点是:充分利用钢索所具有的抗拉特点,而减小钢筋混凝土屋盖所承受的弯曲力。

在各种形式的悬索结构中,索的边缘构件及地锚的合理性和可靠性具有极其重要的意义,在一定程度上决定着结构的技术经济指标和安全。    

此文关键字:建筑结构形式 悬索结构
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