[分享]钢结构空间网架发展简史

时间: 2020-07-30 18:22 阅读:


来源: 钢结构技术资讯 

钢结构空间网架发展简史_1

 工业革命以来,建筑的部件尽可能在工厂里生产,在建筑现场尽量进行单纯的组装作业.这种构思,在建筑产业中自始至终都可以看到。在建筑的结构构件中实现这种构思.并且以在工厂中进行大量生产为最终目的而形成的结构,就是空间网架。
空间网架,是将粗细基本相同的许多杆件通过立体组装而成的结构。由于多根杆件需立体组装,并会交于一点,多采用被称为节点的连接件。
钢结构空间网架发展简史_2

空间网架的想法,在二十世纪初虽然被完整提出,但并没有实现其大规模生产的优点,真正能够建造空间网架是在二战以后.
近年来,由于生产中采用了机器人和电脑技术,使得各种类型的杆件和节点的精密制造成为可能,空间网架迎来了新的发展阶段.空间网架在我们身边变得常见,是进入20世纪70年代之后,它被视为是建筑结构中比较新的一种结构。空间网架在字面上的定义还没有最终确定,一般是指含有以下性质的骨架;
钢结构空间网架发展简史_3
      (1)力流立体性,效率较高; (力流这个概念就是对物体受力后,各部分力传递         过程的一个形象比喻)
     (2)整体骨架由重复的规则几何学单元构成;
     (3)骨架尽可能由长度相同、粗细相同的杆件以及连接它们的节点组成
     (4)杆件和节点都能够在工厂中进行大量生产。
     空间网架中,许多都不能完全满足这4个条件。

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世界最早的空间网架,要数由德国的W.施成德勒于1863年在柏林建造的穹顶。他设计的骨架样式被称为施威德勒穹顶,在世界上广泛地推广使用。施威德勒穹顶,构成很有规则,可充分发挥穹顶所具有的立体力流的优点,满足条件(1)和(2),但是可被视作相同样式的骨架的情况,只限于共同的同心圆上,因此不满足(3)以下的条件.与此相对,近代的空间网架完全满足上述的4个条件,特别地,工厂的大量生产是重点。这些空间网架,在建筑现场进行组装,操作很容易,因此不需要熟练工人,节点上也不用花心思。

世界上最早以完整的形态提出近代的空间网架的例子,是1907年在美国由AG贝尔(以电话发明者而闻名)建造的风筝和铁塔等实验结构物。这些骨架完全满足上述四个条件,名称和实质上都是完全的空间网架。但是,由于没有进行连续的研究和实用化的尝试,世界各地再一次将空间网架变得可能,是在二战以后.
空间网架大多为平面或者曲面的形状。由单个骨架构成面,这种被称为单层网格;用斜构件连接构成两个骨架,在此基础上形成较厚的面,这种被称为双层网格.

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我国网壳结构发展概况:
作为有影响的我国第一幢大跨度网壳结构是天津体育馆屋盖,采用带拉杆的联方型圆柱面网壳,平面尺寸为52m×68m,矢高为8.7m,用钢指标为45kg每平米。该网壳1956年建成,1973年因失火而重建。
此后,截至1992年上半年,据不完全统计,我国已建成各类网壳近80幢,覆盖建筑面积约70000平米,其中80%是近10年兴建的。如1989年建成的北京奥林匹克体育中心综合体育馆,平面尺寸为70m×83.Zm,采用人字形截面双层圆柱面斜拉网壳,为目前国内跨度最大的网壳结构。
同年建成的濮阳中原化肥尿素散装库,平面尺寸为58m×135m,采用双层正放四角锥圆柱面网壳,为国内覆盖建筑面积最大的网壳结构,也是第一个采用螺栓球节点的网状筒壳。1967年建成的郑州体育馆,采用肋环形穹顶网壳,平面直径64m,矢高9.14m,为国内跨度最大的单层球面网完。又如1988年建成的北京体院体育馆,采用带斜撑的四块组合型双层扭网壳,平面尺寸为59.2m见方,矢高3.5m,挑檐3.5m,为当时我国跨度最大的四块组合型扭网壳。


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