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建筑幕墙(屋顶)索穹顶结构的分类


索穹顶结构是一种新型的屋顶设计,既美观也能够时尚大气的,现在无论是在一些建筑幕墙或者屋顶上所采用的设计都是很时尚的,而且都是力学与美学相结合的设计个性。下面为大家介绍一下索穹顶结构的体系。

按网格组成索穹顶结构大致分为三种体系。

(1)盖格体系索穹顶。盖格体系又称肋环型网格索穹顶。它是美国工程师盖格于1986年提出的,其代表建筑为1988年汉城奥运会体育馆和击剑馆。这种结构由连续拉索和不连续的受压立柱构成,并由预应力提供刚度且与外环梁一起组成自平衡结构。荷载均从中央的张力环通过一系列的脊索、张力索和斜索传递至周边的压力环。该体系具有结构简单、施工难度低且对施工误差不敏感等优点。但由于其几何形状类似平面桁架,体系平面刚度较利维体系小,且该体系内部存在机构,当荷载达到一定程度时,结构会出现分支点失稳。所以盖格体系索穹顶结构一般适用于在均布荷载作用下的圆形平面屋盖(幕墙)结构。

(2)利维体系索穹顶。利维体系又称三角化型网格索穹顶结构,它是美国工程师利维和井先生设计提出的。其代表建筑为1996年亚特兰大奥运会的佐治亚穹顶,该体系对盖格体系索穹顶进行了三角划分,消除了结构存在的机构,提高了结构的几何稳定性和空间协同工作能力,较好地解决了穹顶上部薄膜的铺设和屋面自由外排水等问题,同时,也使索穹顶结构能够适用于更多的平面形状,除了已建成的圆形和椭圆形(接近正方形或矩形)外还可建成中间大开口的形状。利维体系可用于大跨度屋盖结构。


盖格体系和利维体系的主要区别在于脊索和斜索的布索不同。盖格体系的脊索、斜索和立柱均在同一平面内,每个节点上仅一根斜索相连,脊索沿径向布置,斜索、立柱与其相应的脊索构成一竖向平面内的三角形;而利维体系的脊索、斜索和立柱不在同一平面内,而是构成立体桁架。每个立柱顶的节点上有两根斜索与相邻内环立柱底节点相连,每个节点有四根脊索,脊索网的平面投影为四边形或三角形。

(3)凯威特体系索穹顶。凯威特体系又称扇形三向型网格索穹顶结构。它改善了肋环斜杆型和联方型(葵花形三向网格型球面穹顶)中网格大小不均匀的缺点综合了旋转式划分法与均分三角形划分法的优点。因此,它不但网格大小匀称,而剖面图且刚度分布均匀,可望以较低的预应力水平,实现较大的结构刚度,技术上更容易得到保证。这是一种索穹顶新型结构布置形式。

索穹顶结构是一种经较新型的结构形式,而且在一些大型的建筑物中运用得也是比较多的,现在不少的建筑物无论对屋顶或ca88官网都有很高的要求的。

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