鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要結(jié)構(gòu)體系的特點及適用范圍全套

鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要結(jié)構(gòu)體系的特點及適用范圍全套用于房屋建筑的結(jié)構(gòu)體系有：1、平面承重結(jié)構(gòu)體系平面結(jié)構(gòu)體系有承重體系和附加構(gòu)件兩部分紙成,其中承重體系是由一系列相互平行平面結(jié)構(gòu)組成,承擔該結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的豎向荷載和橫向水平荷載,并傳遞到基礎。附加構(gòu)件由縱向構(gòu)件及支撐組成,將各個平面結(jié)構(gòu)連成整體,同時也單受結(jié)構(gòu)平面外的縱向水平力。輕式剛架結(jié)構(gòu)(圖1)是最近幾年來廣泛應用的平面承重結(jié)構(gòu)體系,除廠房建筑外,還有商業(yè)建筑(如超市等)、汽車展廳、體育館等。常用的有兩鉸剛架、三鉸剛架及無鉸剛架,梁柱戒有等截面及變截面兩種形式。2、空間受力結(jié)構(gòu)體系空間受力結(jié)構(gòu)體系分為網(wǎng)性室間結(jié)構(gòu)和柔性聞結(jié)構(gòu)等。（1）剛性空間結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(圖2)是空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的一種.它是以大致相同的格子或尺寸較小的單元組成。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)其有優(yōu)獻的結(jié)刊性能,良好的經(jīng)濟性、安全性與適用性,在我國的應用也比較廣泛,特別是在大型公共建筑和工業(yè)廠房屋蓋中更為常見。人們通常將平板型的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)架,將曲面型的空聞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)殼。網(wǎng)架一做是雙層的,在某些情況下也可以做成三層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)受桿件通過節(jié)點有機的結(jié)合起來。節(jié)點一般設計成鉸接,材料主要承受軸向力,桿件的截面相對小。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最大的轉(zhuǎn)點是由于桿件之間的互相支撐作用,很多桿件從兩個方間成多個方向有規(guī)律的組成高次超靜定空間結(jié)構(gòu),它剛度大多、整體性好，抗震能力強,而且能夠承受由于地基不均勻沉降所帶來的不利影響。即使在個別桿件受到損傷情況下,能自動調(diào)節(jié)桿件的內(nèi)力,保持結(jié)構(gòu)的安全:網(wǎng)架的桿件多為鋼管，有時也采用其他型鋼,材質(zhì)為Q235或Q345。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠適應不同的跨度、不同的支承條件的公共建筑和工業(yè)廠房的要求,也能適應不同建平面及其組合。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)屬于曲面型型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，網(wǎng)殼只有單層和雙層兩種,是主要受薄膜內(nèi)力的殼體,其有桿系構(gòu)構(gòu)造簡單和薄殼結(jié)構(gòu)受力合理的特點。因而是一類跨越能力大、剛度好、材料省、桿件單一、作安裝方便、有廣闊應用和發(fā)展前景的大跨度和超大跨度的空間結(jié)構(gòu)。（2）柔性空間結(jié)構(gòu)有懸索結(jié)構(gòu)、弦支結(jié)構(gòu)及索膜結(jié)構(gòu)1）懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)通過索的軸向拉伸來抵抗外荷載作用,是以一系列受拉鋼索為主要承受構(gòu)件，按照一定的規(guī)律布置，并懸掛在邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)上而形成的一種空間結(jié)構(gòu)。鋼索的材料是由高強度鋼絲組成的鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束等?？梢宰畛浞值睦娩撍鞯目估瓘姸?大大減輕結(jié)構(gòu)自重。邊緣構(gòu)件或支承結(jié)構(gòu)用于錨固鋼索，并承受懸索的拉力,可采圈梁、拱、桁架等，也可采用柔性拉索作為邊緣構(gòu)件。2)弦支結(jié)構(gòu)弦支結(jié)構(gòu)(張弦梁和弦支穹頂)是由下弦索、上炫梁和豎腹桿組成的索桿、梁結(jié)構(gòu)體系:通過對下弦的張拉,腹桿的軸向力使上弦梁產(chǎn)生與外荷載作用相內(nèi)力和變位,起卸載作用。弦支穹頂是日本法政大學川∏衛(wèi)教授1993年研制成功的,其特點是通過對拉索施加預應力,使上層單層殼中產(chǎn)生與荷載反向的變形接和內(nèi)力,這樣較單純單層網(wǎng)殼桿件內(nèi)力及節(jié)點位移小得多,即解決了單層網(wǎng)殼的穩(wěn)定性問題,并減小甚至完全消除了對下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的水平推力。3)索膜結(jié)構(gòu)索膜結(jié)構(gòu)是20世紀中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式,是由多種高強度薄膜材料及加強構(gòu)件(如鋼架、綱柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預張應力以形成一種空間形式,作為覆蓋結(jié)構(gòu)并能承受一定外荷載作用的空間結(jié)構(gòu)。膜結(jié)枃目前被列入世界最輕的建筑結(jié)構(gòu)之中。膜建筑屋面的重量僅為常規(guī)鋼屋面的1/30,這很顯然降低了墻體與基礎的造價;由于膜工程中所有的加工與制作均在、工廠內(nèi)完成,施工現(xiàn)場的災裝施工工期幾乎要比傳統(tǒng)的建筑施工工期快一倍:膜建筑中所用的膜材,熱傳導性較低,單層膜的保溫效杲可與磚墻相比,優(yōu)于玻璃,其半透明性在建筑內(nèi)部產(chǎn)生均勻的白然漫散射光,減少了白天電力照明時間,非常節(jié)能;膜材對外線有較高的過濾性,可過濾大部分的外線;同時膜材有很高的自潔性,通過雨水的沖刷,可保外觀的自潔,所以說膜建筑是21世紀的綠色環(huán)保建筑:由于膜建筑自重輕,可以不需要內(nèi)部支擇而蓋大面積的空間。人們可以更自由的創(chuàng)造更大的建筑空間。從目前掌握的技術(shù)來看,我們可建造1000m的跨度。也就是說,跨度越大,越能體現(xiàn)出膜建筑的經(jīng)濟性。膜建筑的吸聲、防火方面也表現(xiàn)不俗;由于膜建筑的特點,建筑師可充分地展開想象的翅膀,實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑所實現(xiàn)不了的建筑夢想。目前膜建筑被廣泛的用于以下各個領域：文化設施——展覽中心、劇場、會議廳、溥物館、植物園、水族館等；體育設施——體育場、體育館、健身中心、游泳館、網(wǎng)球館等；商業(yè)設施——商場、購物中心、酒店、餐廳、商店門頭(挑檐)、商業(yè)街等；交通設施——機場、火車站、收費站、碼頭、加油站、天橋連廓等；工業(yè)設施——工廠、倉庫、科研中心、處理中心、溫室、物流中心等；景觀設施——建筑人口、標志性小品、步行街、停車場等。我國2002年由上海市建沒工程標準定額管理總站編制的《膜結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》,在綜合考慮了國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗的基礎上,根據(jù)造型需要和支撐條件等,將膜結(jié)構(gòu)分為以下四種結(jié)構(gòu)形式：A、氣承式膜結(jié)構(gòu):主要依靠膜曲面的氣壓差來維持膜曲面的形狀。該結(jié)構(gòu)要求有密閉的允氣空間,并應設置維持內(nèi)壓的充氣裝置。B、索系支承式膜結(jié)構(gòu):由間索系作為主要的受力構(gòu)件,在索系上布置按要求設計的張緊的膜材。C、骨架支承式膜結(jié)構(gòu):由鋼構(gòu)件或其他剛性結(jié)構(gòu)作為承重骨架,在骨架上布置按設計要求的張緊的膜材。D、整體張拉式膜結(jié)構(gòu):由桅桿等支撐結(jié)構(gòu)提供吊點,并在周邊設置錨固點,通過張拉而形成的穩(wěn)定體系。3、多層、高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)體系多層、高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)體系主要由框架、框架一支撐體系、框架一內(nèi)筒體系、帶臂桁架的框架一內(nèi)筒體系、筒中筒及成束筒等結(jié)構(gòu)體系。?框架鋼結(jié)構(gòu)是種常用的鋼結(jié)構(gòu)形式,多用于大跨度公共建筑、工業(yè)廠房和一些對建筑空間、建筑體型、建筑功能有特殊要求的建筑物和構(gòu)筑物中，如劇院、商場、體育館、展覽廳、造船廠、飛機廠、停車庫、倉庫、工業(yè)業(yè)車間、電廠鍋爐剛架等，并在高層和超高層建筑中有了越來越廣泛的應用,如最近以來,鋼結(jié)構(gòu)框架住宅體系,趣來越受到人們的重視?？蚣芙Y(jié)構(gòu)一般可分為單層單跨、單層多跨和多層多跨等結(jié)構(gòu)形式,以滿足不同建筑造型和功能的需求。根據(jù)結(jié)構(gòu)的抗惻力體系的不同,鋼結(jié)構(gòu)框架可分為純框架、中心文撐框架、偏心攴撐框架、框筒。純框架結(jié)構(gòu)延性好,但抗側(cè)力剛度較差;中心支撐框架通過支撐提高框架的剛度,但支撐受壓會曲,支撐屈曲將導致原結(jié)構(gòu)的承載力降低: