Principales formes de structure et méthodes de construction de la structure en acier à longue portée

Dans la structure en acier à longue portée, plus le point d'appui de la structure en acier est dispersé, plus la contrainte sur la disposition du plan et la combinaison spatiale est forte; au contraire, plus les points d'appui de la structure métallique sont concentrés, plus sa flexibilité est grande.



Principales formes structurelles de la structure en acier à longue portée

une. Structure de coque réticulée

La structure de grille incurvée est appelée structure de coque réticulée, qui peut être divisée en coque en treillis monocouche et double couche. Les principaux matériaux des coques réticulées sont les coques en treillis d'acier, les coques en treillis de bois, les coques en treillis en béton armé, etc.


La structure de coque réticulée présente les principales caractéristiques à la fois de la structure du système de tige et de la structure de coque mince. Les membres sont relativement simples et le stress est relativement raisonnable. La structure a une grande rigidité et une grande capacité de portée. Il peut être assemblé dans un grand espace avec de petits composants, et les petits composants et nœuds de connexion peuvent être préfabriqués en usine. Il est facile à installer, ne nécessite pas de grandes machines et équipements et possède de bons indicateurs économiques complets. Il a une forme riche et colorée, peu importe le plan architectural ou la forme de la surface incurvée de l'espace, peut, selon la création, demander un choix arbitraire.


b. Structure de grille

La structure spatiale reliée par plusieurs membres via des nœuds selon une certaine règle de géométrie est appelée structure de grille, et la structure de grille plate à double couche ou multicouche est appelée structure de grille ou structure de grille. Il est généralement fabriqué en tube d'acier ou en acier profilé. Les formes principales comprennent: (1) structure de grille composée d'un système de fermes planes; (2) structure de grille composée d'un cône quadrangulaire; (3) structure de grille composée d'un cône triangulaire; (4) structure de grille composée d'un cône hexagonal.


Les principales caractéristiques de la structure de la grille sont le travail spatial, la transmission simple de la force, la légèreté, la rigidité élevée, de bonnes performances sismiques, une construction et une installation simples, une finalisation et une commercialisation faciles des éléments et des nœuds de la grille et la production de masse en usine, ce qui est propice à améliorer l'efficacité de la production. La disposition plane de la structure en grille est flexible et le toit est plat, ce qui est propice au plafond, à l'installation de tuyaux et d'équipement; La forme architecturale de la grille est légère, belle et généreuse, ce qui est pratique pour le traitement architectural et la décoration.


c. Structure de la membrane

La structure membranaire, également connue sous le nom de structure en tissu, est un nouveau type de structure spatiale de grande envergure développé au milieu du 20e siècle. La surface de la membrane est supportée par la pression d'air dans la membrane, ou la membrane est précontrainte par le câble en acier flexible ou la structure de support rigide, de manière à former un système structurel avec une certaine rigidité et couvrant un grand espace. Les principales formes de structure comprennent une structure de membrane de support d'air, une structure de membrane de tension et une structure de membrane de support de squelette.


Les principales caractéristiques de la structure de la membrane sont légèreté, grande portée; modélisation architecturale gratuite et riche; construction pratique; bonne économie et sécurité élevée; bonne transmission lumineuse et auto-adhérence; mauvaise durabilité.


ré. Structure de suspension

La structure de suspension est une sorte de système de structure qui prend le câble de tension comme élément porteur de base et organise les câbles selon certaines règles. La structure du toit suspendu se compose généralement de trois parties: système de suspension, système de toit et système de support. Les formes structurelles comprennent principalement: la structure de suspension monocouche unidirectionnelle, la structure de suspension radiale monocouche, la structure de suspension bidirectionnelle monocouche, la structure de suspension précontrainte à double couche unidirectionnelle, la structure de suspension précontrainte radiale, la structure de suspension précontrainte bidirectionnelle à double couche, structure de réseau de câbles précontraints, etc.


Les caractéristiques mécaniques de la structure de suspension sont que seulement grâce à la tension axiale du câble pour résister à la charge externe, il n'y a pas de moment de flexion et d'effet de cisaillement dans la structure, de sorte que la résistance de l'acier peut être pleinement utilisée; la structure de suspension a diverses formes, une disposition flexible et peut s'adapter à une variété de plans de construction; car le poids propre du câble en acier est très petit, la structure du toit est légère et l'installation ne nécessite pas de gros équipement de levage.Cependant, par rapport à la structure conventionnelle, l'analyse et la théorie de la conception de la structure de suspension sont plus complexes, ce qui limite sa large application.



e. Structure de coque mince

Les structures à coque en génie de la construction sont principalement des structures à coque mince (la coque avec T / R ≤ 1/20 est définie comme une coque mince). La structure de coque mince peut être divisée en coque rotative et coque mobile selon la surface incurvée; selon les matériaux de construction, il peut être divisé en coque mince en béton armé, coque mince en brique, coque mince en acier et coque mince en matériau composite.


La structure de la coque a de très bonnes performances de roulement et peut supporter une charge considérable avec une très faible épaisseur. La résistance et la rigidité de la structure de la coque reposent principalement sur la rationalité de sa forme géométrique. Le matériau est directement pressé pour remplacer la force interne de flexion, de manière à laisser jouer pleinement le potentiel du matériau. Par conséquent, la structure de coque est une sorte de structure économique et raisonnable avec une résistance élevée, une rigidité élevée et une économie de matériau.