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钢结构构件连接对象的原型与连接的分类
信息来源:长沙钢结构   发布时间:2015-6-6   浏览:

钢结构建筑的结构构建包括杆件与索两种基本类型,由此产生的连接方式可分作索与索的连接,杆件与杆件的连接,索与杆件的连接。无论平面结构或是空间结构,由于构件单体的线性特质,结构体系的复杂与否并不会导致更多类型的连接,而复杂的连接可看作由这三种基本类型组合而成。

 

  

 

  1、索与索的连接

 

  

 

  索在结构体系中只承受拉力,内力沿索的轴线不变,索的截面不会因长度变化而变化。其连接特点如下:

 

  

 

  a、位于端部的连接必须通过索套来实现。

 

  

 

  b、位于索中部的连接可由各类夹具来完成。

 

  

 

  c、多根索的连接需要设计新的节点,根据索与索结合方式的不同而各有差异:如常见的单层或双层索结构,根据布置方式的不同又可以出现平行或辐射等形式。索网的轻质有效,迎合了人们对轻巧与透明的普遍追求。皮亚诺设计的位于意大利的Banca Popolare di Lodi总部室外广场的玻璃顶,受力结构由上下两组索网相互拉接而成,玻璃夹在结构中间,并由水平向的联系索加强稳定,固定于四周混凝土墙体之上,所有节点均为索-索连接,轻盈而透明的屋顶表现了索在特定场合的优势。

 

  

 

  2、杆件与杆件的连接

 

  

 

  杆件较索更早出现,应用也更广泛,由于杆件既可受拉也可受压,这使得杆件之间的连接设计也较索更为复杂多变。决定杆件连接设计的因素主要有以下两个方面:

 

  

 

  a、杆件之间的交角。

 

  

 

  b、杆件各自的截面形式。前者由结构体系决定,后者可以在连接设计阶段选择不同型钢或进行组合,以方便连接构件的设计。

 

  

 

  在交角非垂直的情况下应该谨慎选择构件截面,降低节点设计难度。在柏林某信息中心的梁柱连接中,圆钢管柱被突兀地截断,然后与多块钢板焊接于工字钢梁,交接显得十分机械而僵硬。与之形成对比,赫佐格设计的汉诺威展览大厅屋顶处梁柱连接设计中,一方面,选择拉索避免了杆件间的非垂直交接;另一方面,方形钢管柱在连接处的分解与圆形变化,使其与圆形钢管梁之间的连接过渡的自然合理。

 

  

 

  在贝聿铭设计的美秀博物馆屋顶构架中,多根杆件的立体交接没有采用常规球形节点做法,而是设计了一个多方向板式铸钢节点构件,横向钢管贯穿其间且保持截面不变,其余构件在节点处转化为钢板与节点构件用螺栓连接,从而保证了结构面与屋顶面平行,取得简洁平整的效果。如若用普通球形节点,那么庞大的节点势必使屋顶构架显得沉重,也无法反映传统木构建筑中榫卯连接的简洁,更难以取得这样的艺术效果。长沙钢结构公司

 

  

 

  3、索与杆件的连接

 

  

 

  虽然索最符合钢材的材料性能,但由于它是只具备单向抗拉性能的柔性构件,所以索与杆件结合组成的结构体系可以取得轻盈与稳定的双重优势,如近年来在大跨领域十分流行的张拉弦结构。即使在较小跨度建筑中,索与杆件组合的方式也相当普遍。

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