في الهيكل الفولاذي طويل المدى ، كلما زاد تشتت الهيكل الصلب ، زاد القيد على تخطيط الطائرة والجمع المكاني. على العكس من ذلك ، كلما زادت تركيز نقاط الدعم للهيكل الفولاذي ، زادت مرونته.
الأشكال الهيكلية الرئيسية للهيكل الفولاذي الممتد
أ. هيكل قذيفة شبكي
يسمى هيكل الشبكة المنحني هيكل غلاف شبكي ، والذي يمكن تقسيمه إلى غلاف شبكي أحادي الطبقة وثنائي الطبقة. المواد الرئيسية للأصداف الشبكية هي الأغلفة الشبكية الفولاذية ، الأغلفة الشبكية الخشبية ، الأغلفة الشبكية الخرسانية المسلحة ، إلخ. الأشكال الهيكلية الرئيسية هي قذيفة شبكية كروية ، قذيفة شبكية زائدية ، قذيفة شبكية أسطوانية ، قذيفة شبكية مكافئ زائدي وما إلى ذلك.
يتميز هيكل القشرة الشبكي بالخصائص الرئيسية لكل من هيكل نظام القضيب وهيكل القشرة الرقيق. الأعضاء بسيطون نسبيا والتوتر معقول نسبيا. الهيكل لديه صلابة كبيرة وقدرة امتداد كبيرة. يمكن تجميعها في مساحة كبيرة مع مكونات صغيرة ، ويمكن تصنيع المكونات الصغيرة وعقد الاتصال مسبقًا في المصنع. إنه سهل التثبيت ، ولا يحتاج إلى آلات ومعدات كبيرة ، ولديه مؤشرات اقتصادية شاملة جيدة. لها شكل غني وملون ، بغض النظر عن كونها طائرة معمارية أو شكل سطح منحني الفضاء ، قد وفقًا لطلب إنشاء اختيار تعسفي.
ب. هيكل الشبكة
يسمى الهيكل المكاني الذي يربطه العديد من الأعضاء من خلال العقد وفقًا لقاعدة معينة من الهندسة بنية الشبكة ، ويطلق على بنية الشبكة المسطحة مزدوجة الطبقات أو متعددة الطبقات بنية الشبكة أو بنية الشبكة. عادة ما تكون مصنوعة من أنابيب فولاذية أو فولاذ مقطع. تشمل الأشكال الرئيسية ما يلي: (1) هيكل شبكة تتكون من نظام الجمالون الطائرة. (2) بنية شبكة تتكون من مخروط رباعي الزوايا ؛ (3) بنية شبكة تتكون من مخروط مثلث ؛ (4) بنية شبكة تتكون من مخروط سداسي.
الخصائص الرئيسية لهيكل الشبكة هي العمل في الفضاء ، نقل القوة البسيطة ، الوزن الخفيف ، الصلابة العالية ، الأداء الزلزالي الجيد ، البناء والتركيب البسيط ، سهولة إنهاء وتسويق أعضاء الشبكة والعقد ، والإنتاج الضخم في المصنع ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الإنتاج. تخطيط الطائرة لهيكل الشبكة مرن ، والسقف مسطح ، مما يؤدي إلى السقف ، وتركيب الأنابيب والمعدات ؛ الشكل المعماري للشبكة خفيف وجميل وسخي ، وهو مناسب للمعالجة المعمارية والديكور.
ج. هيكل الغشاء
بنية الأغشية ، والمعروفة أيضًا باسم بنية النسيج ، هي نوع جديد من البنية المكانية واسعة النطاق التي تم تطويرها في منتصف القرن العشرين. يتم دعم سطح الغشاء بضغط الهواء في الغشاء ، أو يتم شد الغشاء مسبقًا بواسطة كابل فولاذي مرن أو هيكل داعم جامد ، وذلك لتشكيل نظام هيكلي مع صلابة معينة وتغطي مساحة كبيرة. تتضمن أشكال الهيكل الرئيسية هيكل غشاء دعم الهواء ، هيكل غشاء التوتر وبنية غشاء دعم الهيكل العظمي.
الخصائص الرئيسية للهيكل الغشائي هي الوزن الخفيف ، الامتداد الكبير ؛ النمذجة المعمارية الحرة والغنية ؛ بناء مريح ؛ الاقتصاد الجيد والسلامة العالية ؛ انتقال الضوء الجيد والترابط الذاتي ؛ متانة ضعيفة.
د. هيكل التعليق
هيكل التعليق هو نوع من نظام الهيكل الذي يأخذ كبل الشد كمكون أساسي للحمل ويرتب الكابلات وفقًا لقواعد معينة. يتكون هيكل سقف التعليق عادة من ثلاثة أجزاء: نظام التعليق ونظام السقف ونظام الدعم. تتضمن الأشكال الهيكلية بشكل أساسي: هيكل تعليق أحادي الطبقة أحادي الاتجاه ، هيكل تعليق شعاعي أحادي الطبقة ، هيكل تعليق أحادي الطبقة ثنائي الاتجاه ، هيكل تعليق أحادي الاتجاه مزدوج الطبقة ، هيكل تعليق شعاعي سابق الإجهاد ، هيكل تعليق أحادي الإجهاد مزدوج الطبقة ، هيكل شبكة الكابل مسبقة الإجهاد ، إلخ.
الخصائص الميكانيكية لهيكل التعليق هي أنه فقط من خلال الشد المحوري للكابل لمقاومة الحمل الخارجي ، لا توجد لحظة انحناء وتأثير القص في الهيكل ، لذلك يمكن استخدام قوة الفولاذ بالكامل ؛ يحتوي هيكل التعليق على أشكال مختلفة وتخطيط مرن ويمكنه التكيف مع مجموعة متنوعة من خطط البناء ؛ نظرًا لأن الوزن الذاتي للكابل الفولاذي صغير جدًا ، فإن هيكل السقف خفيف ، ولا يحتاج التثبيت إلى معدات رفع كبيرة ، ومع ذلك ، بالمقارنة مع الهيكل التقليدي ، فإن تحليل وتصميم هيكل التعليق أكثر تعقيدًا ، مما يحد تطبيقه الواسع.
ه. هيكل قذيفة رقيقة
هياكل القشرة في هندسة البناء هي في الغالب هياكل قشرة رقيقة (يتم تعريف القشرة ذات T / R ≤ 1/20 على أنها قشرة رقيقة). يمكن تقسيم هيكل القشرة الرقيق إلى قشرة دوارة وقشرة متحركة وفقًا للسطح المنحني ؛ وفقا لمواد البناء ، يمكن تقسيمها إلى قشرة رقيقة من الخرسانة المسلحة ، وقشرة رقيقة من الطوب ، وقشرة رقيقة من الصلب وقشرة رقيقة من المواد المركبة.
يتميز هيكل القشرة بأداء تحمل جيد جدًا ويمكن أن يتحمل حمولة كبيرة بسماكة صغيرة جدًا. تعتمد قوة وتيبس هيكل القشرة بشكل أساسي على عقلانية شكله الهندسي. يتم الضغط على المواد مباشرة لاستبدال قوة الانحناء الداخلية ، وذلك لإعطاء إمكانات كاملة للمادة المحتملة. لذلك ، هيكل القشرة هو نوع من الهيكل الاقتصادي والمعقول مع قوة عالية وصلابة عالية وتوفير المواد.
