建筑結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)講義:單層廠房的結(jié)構(gòu)體系15
四、吊掛、懸索
自然界中懸掛結(jié)構(gòu)并不多,攀藤植物的長藤是原始的索,人類會編繩后,吊于河谷兩岸的大樹上,成了空中的“飛梁”。懸掛結(jié)構(gòu)用于建筑,始于19世紀(jì)中葉,但發(fā)展遲緩。
20世紀(jì)中葉,出現(xiàn)了高強鋼材,促進(jìn)了懸索結(jié)構(gòu)的大發(fā)展。懸索結(jié)構(gòu)用于中、大跨結(jié)構(gòu),優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)形式,采用拉力柔索,與傳統(tǒng)外形迥異,造形新穎,形式多樣,創(chuàng)造出各種建筑類型。懸掛結(jié)構(gòu)的分類至今尚無定論,按其形成方式不同,暫分成兩大類:
(1)吊掛結(jié)構(gòu);
(2)懸索結(jié)構(gòu)。
兩者之間的區(qū)別在于被懸掛起來的結(jié)構(gòu)不同,前者是用索結(jié)構(gòu)外的其他結(jié)構(gòu)吊掛起來,后者是吊掛索的本身就是屋蓋索結(jié)構(gòu)。
(一)吊掛結(jié)構(gòu)
吊掛結(jié)構(gòu)又稱懸吊結(jié)構(gòu)。在吊掛結(jié)構(gòu)中,鋼索僅作為吊掛其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的支承拉索,然后把拉力傳給墩力、塔架、桿柱的芯筒上,故實為支承懸索與其他結(jié)構(gòu)組合形成的 混合結(jié)構(gòu)。其傳力方式僅有兩種:―種是與懸索吊橋一樣的懸吊式;另一種是與斜拉橋― 樣的斜拉式。
1.懸吊式
在條形高層建筑的兩端設(shè)置剛勁的豎向芯筒,多根主鋼索拉設(shè)于兩芯筒端部之間,呈懸鏈狀,在主鋼索以下懸吊各層樓蓋,均向上吊掛在鋼索上,即由鋼索兜著。兩芯筒頂端 之間乃剛勁結(jié)構(gòu),作為平衡主鋼索拉力的壓桿,詳見圖10―75。
2.斜拉式
斜拉式:在建筑需要懸掛很大跨度,采用懸壁板、梁、桁架或殼都不經(jīng)濟時,可采用斜拉索以減小構(gòu)件的跨度,達(dá)到減小截面、用料經(jīng)濟、屋蓋輕盈的目的。在塔形高層建筑中也出現(xiàn)了懸吊屋蓋與樓蓋。從一個或多個剛勁芯筒頂部,向四周伸出斜拉鋼索,吊掛住從芯核上部向四周懸挑的梁或桁架的外端,形成―個懸吊整個建筑物的主要承重結(jié)構(gòu)。在斜拉索的下端,即懸挑梁或桁架的外端,沿房屋四周向下懸掛豎向鋼索,各層樓蓋梁的內(nèi)端支于芯筒上,其外端支于豎向鋼索上,詳見圖10-76。
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