钢结构建筑的分类:门式刚架、多高层结构、网架结构等详解

发布日期:2025-08-20    浏览次数:182

钢结构建筑按照承重方式的不同,主要可以区分为门式刚架结构,还有多高层结构,另外有网架结构,以及桁架结构,同时存在张弦梁结构,并且还有弦支穹顶结构。

一、门式刚架

门式刚架属于一种常见建筑方式,其顶部主要构件包含斜向的桁架梁,垂直的承重柱,用于加固的支撑系统,分散荷载的屋面檩条,连接构件的系杆,以及端部的山墙框架结构等。

二、多高层结构

高层建筑结构体系多选用钢材或混凝土组合建造,分类方式通常有两种,一种是按照主要材料构成或不同材料组合进行区分,形成各类结构类型和级别,另一种是依据抗侧力构造的力学原理及其承载特点来划分,形成不同的结构体系等级。

三、网架结构

网架构造由许多构件依照特定格网布局,经由节点组合形成立体构造,这种构造在空间受力方面表现优异,重量轻微,强度高,且抗地震能力强,具备诸多长处;它适用于体育馆、电影院、展览馆、乘车等候处、体育场馆观众席遮阳棚、飞机场仓库、双方向大跨度车间等建筑的屋顶部分,但缺点在于节点汇集的构件数量较多,导致制作和安装过程比平面结构更为繁琐。

四、桁架结构

桁架是一种几何构造,它由若干直杆组合成的三角形框架构成,整体形状保持不变。这些杆件的连接处被称为节点,或者叫结点。桁架的分类依据是构成它的杆件轴线以及所承受的外力分布,可以分为平面桁架和空间桁架两种类型。

钢结构_钢结构门式刚架结构_钢结构多高层建筑结构体系

平面桁架的结构特点在于,其所有杆件的轴线与承受的外力均处于同一个平面内。这种桁架可以看作是在一个初始的三角形框架基础上,通过不断添加杆件而形成的。每当增加两根杆件时,就必须形成一个全新的节点,以此来确保整个结构的几何形态不会发生变化。

空间框架属于一种轻质刚性构造,构成几何形态,球节式框架常采用多向间距,其结构由受拉构件和受压构件构成,这种结构在三维空间中承受作用力,各类桁架都能承担来自不同方向的荷载,对于抗震且跨度大的建筑尤为适用。

空间桁架属于一种非平面桁架类型,其横截面由若干腹杆和弦杆构成特定几何形态,例如三角形或矩形等。网架与空间桁架存在显著差异,主要体现在主次方向性上,空间桁架具有明确的主次方向特征,而网架则缺乏主次方向或该特征不明显。网架构件彼此的接合方式为活动连接,空间桁架构件仅腹杆和弦杆两端采用活动连接,模型里弦杆虽然于节点位置中断,但弦杆与弦杆的对接属于固定连接,表明弦杆整体保持连贯性。)

五、索膜结构

这种空间结构形式采用多种高强薄膜材料以及加固部件,比如钢架、钢柱或钢索,通过特定方法使内部形成预应力,从而构成特定空间形态,用作覆盖结构,并且能够承担一定外部载荷。

六、张弦梁结构

张弦梁体系近代时期由日本大学M.Saitoh教授首次倡导,属于与传统建筑不同的新型复合屋顶构造方式。这种结构体系包含刚性的上弦部件、柔韧的拉索以及两者间连接的支撑杆件,整体构成一种创新的自稳系统。它属于大跨度的预应力空间构造形式,同时也是混合结构领域的一项重要发展成果。张弦梁构造方式便捷,受力特征清晰,结构形态丰富,能够综合运用刚性与柔性材料的特性,同时生产、运输、建设过程都十分省事,所以具有广阔的发展空间。

七、弦支穹顶结构

弦支穹顶构造和张弦梁构造有相似之处,二者都借助索的拉力为梁提供支撑,从而降低梁的负荷,不过两者存在明显不同点:张弦梁的索是直线形张拉,而弦支穹顶的索是环形张拉;由于弦支穹顶索采用环形张拉方式,这种构造体系特别适用于建造圆形的屋顶。

钢结构建筑缺乏统一的结构模式,个人水平所限,难以穷尽所有钢结构构造类型,建议着重考察钢建筑的使用性能、承重特点等要素

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