鋼管結(jié)構(gòu)因其具有優(yōu)美的外觀、合理的受力特點以及優(yōu)越的經(jīng)濟性,在現(xiàn)代工業(yè)廠房、倉庫、體育館、展覽館、會場、航站樓、車站及辦公樓、商住樓、賓館等建筑中得到了廣泛的應(yīng)用,如上海體育場、上海科技城、首都機場新航站樓、廣州新白云及長航站樓、廣州國際會展中心、上海新國際博覽中心、南京國際會展中心、南京奧林匹克體育場、江蘇省南通市體育會展中心等大型工程中均采用了鋼管結(jié)構(gòu)。工程實際表明,鋼管結(jié)構(gòu)既可以很好地滿足建筑要求,又能夠使結(jié)構(gòu)達到安全、適用、經(jīng)濟等性能指標(biāo),符合鋼結(jié)構(gòu)的**新設(shè)計觀念。
鋼管截面具有一系列獨特的優(yōu)越性能,主要有以下幾個方面:
①圓管和方管的管壁一般較薄,截面回轉(zhuǎn)半徑較大,故抗壓和抗扭性能好。對稱截面形式使得截面慣性矩對各軸相同,有利于單一桿件的穩(wěn)定設(shè)計。截面的閉合提高了抗扭剛度,對板件局部穩(wěn)定性而言,閉合截面也優(yōu)于有懸挑板件的開口截面。在許多場合下,建筑師也愿意利用鋼管外觀簡潔的特點表達其建筑意圖。
②在截面積相同的型鋼中,鋼管外表面積**小,這就使得鋼管與大氣的接觸面積**小,加之鋼管往往會兩端封閉,內(nèi)部不會生銹,這就大大減少了防腐防火涂層的材料消耗和涂裝工作量。而且鋼管結(jié)構(gòu)較易于清刷、油漆,故維護更為方便。
③鋼管截面的流體動力特性好。承受風(fēng)力或水流等荷載作用時,荷載對鋼管結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)比其它截面形式結(jié)構(gòu)的效應(yīng)要低得多。
④鋼管加工便利。隨著多維數(shù)控切割技術(shù)的發(fā)展,鋼管的相貫線切割已經(jīng)不再是難題,國內(nèi)許多鋼結(jié)構(gòu)加工廠家已經(jīng)掌握了這項技術(shù)。
雖然就材料單價而言,鋼管價格高于普通開口截面形式的型鋼,但上述優(yōu)點綜合起來,鋼管結(jié)構(gòu)在眾多結(jié)構(gòu)形式中仍然是優(yōu)先選用的基本結(jié)構(gòu)形式之一。
結(jié)語:利用空間鋼管桁架作為屋蓋結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點,不僅滿足了本體育館大跨度的要求,而且作為一種結(jié)構(gòu)體系,它符合了大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展需要,營造了美學(xué)與力學(xué)的**結(jié)合的設(shè)計理念。此類結(jié)構(gòu)形式得到了廣泛的工程實踐應(yīng)用,具有強勁的發(fā)展勢頭。
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