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        工程資訊

        網殼的10種結構型式

        文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018/9/14     瀏覽次數:    

          縱觀網殼結構的發展歷史,網殼結構型式大致可分為以下10種類型。

          (1)肋環型和施威德勒型球面網殼

          肋環形網殼是在肋型穹頂的基礎上,把環形檁條與經向的肋連結成一個剛性體系,使環向力由檁條承受,這樣就改善了結構的內力分布,減輕了結構自重。施威德勒型球面網殼又在肋環形球面網橋的基礎上,把每個梯形網格再用斜桿分成更小的三角形,使結構內力沿網殼表面分布更加均勻,從而可進一步減輕結構自重,使網殼可跨越更大空間。

          (2)聯方型球面網殼

          這種網殼的網格是由兩向斜交桿系構成的,它的基本單元是菱形。有時為了增強其結構的穩定性能,還加設水平環向桿系,這種體系是德國建筑師佐林格在1906年發明的,它既使每個節點上匯交的桿件數量盡可能少,又使各根桿件的尺寸在整個結構中盡量相同或相差不多。聯方型網殼主要用于金屬網殼,它既適用于球面網殼,也適用于柱面網殼,在國內外已得到廣泛應用。

          (3)凱威特型球面網殼(又稱平行聯方型網殼)

          這種網殼綜合了施威德勒型網殼、聯方型網殼和三角形格子網殼分割的優點,其結構的受力性能十分良好,尤其是在強烈風荷載和地震荷載作用下的受力性能,因此常用于大跨度結構。凱威特型球面網殼在美國和日本廣為流行。1973年7月建成的美國新奧爾良體育館就是此種網殼的典型代表,其凈跨為213m,矢高為32m,可容納觀眾72000人左右。

          (4)短程線型球面網殼(也稱測地線穹頂網殼)

          這種網殼是由巴克明斯特?富勒發明的,他認為自然界總是建造最經濟的結構?!岸坛叹€”這個術語來自地球測量語,即連接球面上任意兩點的最短距離。富勒將此原理應用到網殼結構中,發明了短程線網殼。他認為此種網殼將是最輕的、強度最高的,同時又是最經濟的結構。工程實踐證明,短程線型網殼的網絡劃分規整、均勻,桿件和結點的種類在各種球面網殼中是最少的,其桿件受力非常均勻,最適合在工廠中大批量生產,造價也最經濟。

          (5)二向格子型球面網殼

          這種網殼由位于兩組子午線上的交叉桿件組成,所有網格均接近正四邊形,尺寸也近似。網殼的所有桿件都在大圓上,為曲率相同的圓弧桿。

          1968年建成的墨西哥城體育館就是此種網殼,其凈跨為134m,網格尺寸為14m×14m,在每個網格上安裝預制單元為單層雙曲拋物面的小網殼。

          (6)三向格子型球面網殼

          這種網殼是在球面上用三個方向的大圓構成網格,形成比較均勻的三角型格子。其優點是結構的受力性能好,且易于標準化,可在工廠中大批量生產,經濟性能也很好。近十多年,日本的巴組鐵工所應用三向預制菱形穹頂建造了許多優美的大跨度穹頂網殼,例如奧林匹克圓劇場,凈跨為105m。

          (7)應力表皮球面網殼

          這種網殼實際上是把飛機機翼的設計原理應用于建筑結構,充分利用結構表皮的強度,將網殼的承重結構與結構表皮結合起來共同工作,創造了網殼結構的一種新型體系。此種網殼制作簡單,安裝迅速,強度高,造價低,結構型體優美。

          (8)柱面網殼

          如果建筑平面是正方形或矩形,特別是狹長平面時,常常會選用柱面網殼。有時也會把柱面網殼放在中間,而在兩端用兩個半球面網殼進行封閉,構成一個組合網殼。

          (9)雙曲拋物面型網殼

          該網殼是直紋曲面,桿件可以預制成直線形狀,因此其制作與安裝都很簡單。雙曲拋物面型網殼以其美觀的造型和合理的受力,得到廣泛的應用和發展。

          (10)折板型網殼

          此類網殼是綜合了鋼筋混凝土折板、網格結構和殼體的一些優點而發展起來的一種新型網殼,其結構型式多種多樣,近年來越來越受到人們的重視。

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