Na estrutura de aço de longo alcance, quanto mais disperso o ponto de apoio da estrutura de aço, mais forte é a restrição no layout do avião e na combinação espacial; pelo contrário, quanto mais concentrados os pontos de apoio da estrutura de aço, maior sua flexibilidade.
Principais formas estruturais da estrutura de aço de vão longo
uma. Estrutura reticulada
A estrutura de grade curva é chamada de estrutura de casca reticulada, que pode ser dividida em casca de malha de camada única e camada dupla. Os principais materiais das cascas reticuladas são cascas de treliça de aço, cascas de treliça de madeira, cascas de treliça de concreto armado, etc.
A estrutura reticulada da carcaça possui as principais características da estrutura do sistema de barras e da estrutura fina da carcaça. Os membros são relativamente simples e o estresse é relativamente razoável. A estrutura possui grande rigidez e grande capacidade de extensão. Ele pode ser montado em um grande espaço com pequenos componentes, e os pequenos componentes e nós de conexão podem ser pré-fabricados na fábrica. É fácil de instalar, não precisa de grandes máquinas e equipamentos e possui bons indicadores econômicos abrangentes. Tem uma forma rica e colorida, independentemente do plano arquitetônico ou da forma da superfície curva do espaço, pode, de acordo com a criação, solicitar uma escolha arbitrária.
b. Estrutura de grade
A estrutura espacial conectada por vários membros através de nós de acordo com uma certa regra de geometria é chamada estrutura de grade, e a estrutura de grade plana de camada dupla ou multicamadas é chamada de estrutura de grade ou estrutura de grade. Geralmente é feito de tubo de aço ou aço de seção. As principais formas incluem: (1) estrutura de grade composta por sistema de treliças planas; (2) estrutura de grade composta por cone quadrangular; (3) estrutura de grade composta por cone triangular; (4) estrutura de grade composta por cone hexagonal.
As principais características da estrutura da grade são trabalho espacial, transmissão simples de força, peso leve, alta rigidez, bom desempenho sísmico, construção e instalação simples, finalização e comercialização fáceis de membros e nós da grade e produção em massa na fábrica, propícia a melhorando a eficiência da produção. O layout plano da estrutura da grade é flexível e o teto é plano, propício ao teto, instalação de tubulações e equipamentos; A forma arquitetônica da grade é leve, bonita e generosa, o que é conveniente para tratamento e decoração arquitetônicos.
c. Estrutura de membrana
A estrutura de membrana, também conhecida como estrutura de tecido, é um novo tipo de estrutura espacial de grande extensão desenvolvida em meados do século XX. A superfície da membrana é suportada pela pressão do ar na membrana, ou a membrana é pré-tensionada pelo cabo de aço flexível ou estrutura de suporte rígida, de modo a formar um sistema estrutural com certa rigidez e cobrindo grande espaço. As principais formas de estrutura incluem estrutura de membrana de suporte de ar, estrutura de membrana de tensão e estrutura de membrana de suporte de esqueleto.
As principais características da estrutura da membrana são peso leve, grande vão; modelagem arquitetônica livre e rica; construção conveniente; boa economia e alta segurança; boa transmissão de luz e auto-ligação; baixa durabilidade.
d. Estrutura de suspensão
A estrutura da suspensão é um tipo de sistema de estrutura que toma o cabo de tensão como componente básico de suporte de carga e os organiza de acordo com certas regras. A estrutura do teto de suspensão geralmente consiste em três partes: sistema de suspensão, sistema de teto e sistema de suporte. As formas estruturais incluem principalmente: estrutura de suspensão unidirecional de camada única, estrutura de suspensão radial de camada única, estrutura de suspensão bidirecional de camada única, estrutura de suspensão pré-esforçada de camada dupla unidirecional, estrutura de suspensão pré-esforçada radial, estrutura de suspensão pré-esforçada radial, estrutura de suspensão pré-esforçada de camada dupla bidirecional, estrutura de rede a cabo protendida, etc.
As características mecânicas da estrutura da suspensão são que somente através da tensão axial do cabo para resistir à carga externa, não há momento de flexão e efeito de cisalhamento na estrutura, de modo que a resistência do aço possa ser totalmente utilizada; a estrutura da suspensão tem várias formas, layout flexível e pode se adaptar a uma variedade de planos de construção; como o peso próprio do cabo de aço é muito pequeno, a estrutura do telhado é leve e a instalação não precisa de grandes equipamentos de elevação. No entanto, comparada à estrutura convencional, a teoria de análise e design da estrutura de suspensão é mais complexa, o que limita sua ampla aplicação.
e Estrutura de casca fina
As estruturas de casca na engenharia de construção são principalmente estruturas de casca fina (a casca com T / R ≤ 1/20 é definida como casca fina). A estrutura fina da concha pode ser dividida em concha rotativa e concha móvel, de acordo com a superfície curva; de acordo com os materiais de construção, pode ser dividido em casca fina de concreto armado, casca fina de tijolo, casca fina de aço e casca fina de material compósito.
A estrutura da carcaça tem um desempenho de rolamento muito bom e pode suportar uma carga considerável com uma espessura muito pequena. A resistência e a rigidez da estrutura da concha são baseadas principalmente na racionalidade de sua forma geométrica. O material é pressionado diretamente para substituir a força interna de flexão, de modo a dar uma folga total ao potencial do material. Portanto, a estrutura da casca é um tipo de estrutura econômica e razoável, com alta resistência, alta rigidez e economia de material.
