探析大跨度管桁架屋盖体系结构性能(2)
2015-02-16 01:39
导读：C-C型桁架：即弦杆和腹杆均为圆管相贯的桁架结构； R-R型桁架：即弦杆和腹杆均为方钢管或矩形管相贯的桁架结构； R-C型桁架：即矩形截面弦杆与圆形截
C-C型桁架：即弦杆和腹杆均为圆管相贯的桁架结构；
R-R型桁架：即弦杆和腹杆均为方钢管或矩形管相贯的桁架结构；
R-C型桁架：即矩形截面弦杆与圆形截面腹杆直接相贯焊接的桁架结构。
2.3 桁架的外形
从桁架外形（即从弦杆类型来分）方面可分为：直线型与曲线型管桁结构。随着社会对
美学要求的不断提高，为了满足空间造型的多样性，管桁结构多做成各种曲线形状，丰富结构的立体效果。当设计曲线型管桁结构时，有时为了降低加工成本，杆件仍然加工成直杆，由折线近似代替曲线。如果要求较高，可以采用弯管机将钢管弯成曲管，这样建筑效果更好。
2.4 管桁架的优点
钢管结构因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性，在现代工业厂房、仓库、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站及办公楼、商住楼、宾馆等建筑中得到了广泛的应用，如上海体育场、上海科技城、首都机场新航站楼、广州新白云及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心、南京国际会展中心、南京奥林匹克体育场、江苏省南通市体育会展中心等大型工程中均采用了钢管结构。工程实际表明，钢管结构既可以很好地满足建筑要求，又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标，符合钢结构的最新设计观念。
钢管截面具有一系列独特的优越性能，主要有以下几个方面：
①圆管和方管的管壁一般较薄，截面回转半径较大，故抗压和抗扭性能好。对称截面形式使得截面惯性矩对各轴相同，有利于单一杆件的稳定设计。截面的闭合提高了抗扭刚度，对板件局部稳定性而言，闭合截面也优于有悬挑板件的开口截面。在许多场合下，建筑师也愿意利用钢管外观简洁的特点表达其建筑意图。
（转载自中国科教评价网http://www.nseac.com） ②在截面积相同的型钢中，钢管外表面积最小，这就使得钢管与大气的接触面积最小，加之钢管往往会两端封闭，内部不会生锈，这就大大减少了防腐防火涂层的材料消耗和涂装工作量。而且钢管结构较易于清刷、油漆，故维护更为方便。
③钢管截面的流体动力特性好。承受风力或水流等荷载作用时，荷载对钢管结构的作用效应比其它截面形式结构的效应要低得多。
④钢管加工便利。随着多维数控切割技术的发展，钢管的相贯线切割已经不再是难题，国内许多钢结构加工厂家已经掌握了这项技术。
虽然就材料单价而言，钢管价格高于普通开口截面形式的型钢，但上述优点综合起来，钢管结构在众多结构形式中仍然是优先选用的基本结构形式之一。
结语：利用空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点，不仅满足了本体育馆大跨度的要求，而且作为一种结构体系，它符合了大跨空间结构的发展需要，营造了美学与
力学的完
