У сталевій конструкції, що має тривалий проміжок, чим більше розсипається опора сталевої конструкції, тим сильніше обмеження щодо площинного компонування та просторового поєднання; навпаки, чим сконцентрованіші опорні точки сталевої конструкції, тим більша її гнучкість.
Основні конструктивні форми сталевої конструкції довгого прольоту
а. Сітчаста структура оболонки
Вигнуту структуру сітки називають сітчастою структурою оболонки, яку можна розділити на одношарову і двошарову решітчасту оболонку. Основними матеріалами сітчастої оболонки є сталеві оболонки з решіткою, дерев’яні решітчасті оболонки, залізобетонні решітки з решіткою тощо. Основними структурними формами є сферична сітчаста оболонка, гіперболічна сітчаста оболонка, циліндрична сітчаста оболонка, гіперболічна сітка оболонки параболоїду тощо.
Сітчаста структура оболонки має основні характеристики як стрижневої системи, так і структури тонкої оболонки. Члени відносно прості, а стрес - відносно розумний. Конструкція має велику жорсткість і велику пролітну здатність. Його можна зібрати у великий простір з невеликими компонентами, а невеликі компоненти та вузли підключення можна виготовити на заводі. Він простий в установці, не потребує великих машин та обладнання, має хороші комплексні економічні показники. Він має насичену і барвисту форму, незалежно від того, це архітектурна площина чи форма криволінійної поверхні, може відповідно до створення запиту довільного вибору.
б. Структура сітки
Просторова структура, з'єднана декількома членами через вузли за певним правилом геометрії, називається структурою сітки, а двошарова або багатошарова плоска структура сітки називається сітковою структурою або структурою сітки. Зазвичай виготовляється із сталевої труби або секційної сталі. Основні форми включають: (1) структуру сітки, що складається з плоскої кроквяної системи; (2) сітчаста структура, що складається з чотиригранного конуса; (3) сітчаста структура, що складається з трикутного конуса; (4) сітчаста структура, що складається з шестикутного конуса.
Основними характеристиками структури сітки є космічна робота, проста передача сили, невелика вага, висока жорсткість, хороші сейсмічні показники, проста конструкція та монтаж, легка доопрацювання та комерціалізація елементів та вузлів сітки, а також масове виробництво на заводі, що сприяє підвищення ефективності виробництва. Площа розкладка сітчастої конструкції гнучка, а покрівля плоска, що сприяє стелі, монтажу труб та обладнання; Архітектурна форма сітки легка, красива та щедра, що зручно для архітектурної обробки та оздоблення.
c. Мембранна структура
Мембранна структура, також відома як структура тканини - це новий тип просторової структури з великим прольотом, розроблений в середині 20 століття. Поверхня мембрани підтримується тиском повітря в мембрані, або мембрана попередньо натягується гнучким сталевим кабелем або жорсткою опорною конструкцією, щоб утворювати структурну систему з певною жорсткістю і охоплювати великий простір. Основні форми будови включають повітряну несучу мембранну структуру, натяжну мембранну структуру та скелету, що підтримують мембранну структуру.
Основні характеристики мембранної структури - невелика вага, великий проліт; вільне та насичене архітектурне моделювання; зручне будівництво; хороша економія та висока безпека; хороша пропускна здатність світла і самозв’язування; погана міцність.
г. Структура підвіски
Підвісна конструкція - це така собі конструкційна система, яка приймає натяжний кабель як основний несучий компонент і розташовує кабелі за певними правилами. Конструкція підвісної даху зазвичай складається з трьох частин: підвісної системи, системи покрівлі та системи опори. Структурні форми в основному включають: односмугову одношарову підвісну структуру, радіальну одношарову структуру підвіски, двонаправлену одношарову структуру підвіски, однонаправлену двошарову попередньо напружену структуру підвіски, радіальну попередньо напружену структуру підвіски, двонаправлену двошарову попередньо напружену структуру підвіски, попередньо напружена структура кабельної мережі тощо.
Механічні характеристики конструкції підвіски полягають у тому, що лише завдяки осьовому натягу кабелю для опору зовнішньому навантаженню в конструкції немає моменту згинання та зсуву, тому міцність сталі може бути повністю використана; конструкція підвісу має різні форми, гнучку компоновку і може адаптуватися до різноманітних будівельних планів; оскільки власна вага сталевого кабелю дуже мала, конструкція даху легка, а для установки не потрібне велике піднімальне обладнання. Однак, порівняно зі звичайною конструкцією, аналіз та теорія конструкції конструкції підвісу є більш складною, що обмежує його широке застосування.
е. Тонка структура оболонки
Конструкції оболонок у будівельній техніці - це переважно тонкі корпусні конструкції (оболонка з T / R ≤ 1/20 визначається як тонка оболонка). Тонку структуру оболонки можна розділити на обертову оболонку і рухому оболонку відповідно до вигнутої поверхні; за будівельними матеріалами його можна розділити на залізобетонну тонку оболонку, цегляну тонку оболонку, сталеву тонку оболонку та тонкий корпус з композитного матеріалу.
Структура оболонки має дуже хороші експлуатаційні характеристики і може нести значне навантаження з дуже малою товщиною. Міцність і жорсткість конструкції оболонки в основному засновані на раціональності її геометричної форми. Матеріал безпосередньо натискається на заміну внутрішньої сили вигину, щоб надати повній грі потенціал матеріалу. Тому структура оболонки - це якась економічна та розумна конструкція з високою міцністю, високою жорсткістю та економією матеріалів.
