小議大跨度建筑結構形式和設計

■周云峰 ■江西省建筑設計研究總院，江西 南昌 330000

隨著我國社會的不斷發展，建筑結構形式設計也在不斷的更新，為了滿足人們內心的欲望和需求，多樣化的建筑結構類型也在不斷的提高。目前，大跨度的空間形式結構已經成為了我國建筑行業中的重點。

1 網架結構中形式和技術的特點

網架結構形式和技術特點是作為技術人員們最根本的規律和將若干個桿相連接而成，從而逐漸形成了一種網格結構形式，其中有些技術人員會將這些網絡結構相連接起來從而組成多層的結構形式，從而被我們稱之為網架結構。其具體的施工材料都是由簡單的鋼管或是鋼材質而組成。

1.1 網架結構的具體形式特點

網架結構的具體形式特點可以分成以下四種:(1)平面框架結構中主要是包括豎向正交放網架結構、雙向傾斜放網架、正面斜放網架結構等。(2)四角椎體形狀的網架結構，其中主要都會包括四角椎體當中呈現的網架結構和斜放椎體結構等。(3)三角椎體中的網架結構，主要是包括抽空三角椎體中存在的網架結構、蜂窩類型的四角椎體網架結構。(4)正六角錐體中存在著網架結構。

1.2 網架結構形式中主要的特點

在我國大跨度的建筑結構當中，網架結構是目前在施工當中最為普遍的一種結構形式，它自身有著自重較輕、抗震性能比較好、傳送途徑比較便捷等一些優點。在其他施工當中，網架結構存在著施工便捷又有著極高的固定性能優勢，并且還有效地加強了施工的整體效率，做到外表美觀的作用。另外，比較容易將網架結構固定，還能夠將其設備進行安裝鋪墊，提高了其施工的整體質量效果，最重要的一點是減少了施工時開銷成本。

2 網殼結構形式技術的特點

在我國的大跨度建筑結構形式技術當中，施工人員通常都會采取鋼筋混凝土、木材、鋼管等作為基本材料進行網殼結構形式的施工標準。

2.1 網殼結構形式技術

在實施的具體施工當中，網殼結構形式技術可以分成球面網殼結構形式和雙彎曲面網殼結構形式以及圓柱性面網殼結構形式等多種多樣化的比較復雜的結構形式。

2.2 網殼結構形式中主要的特點

針對網殼結構形式進行設計的過程當中，其他組成材料要對照好輕重、相對于其他的整體結構形式來講，不僅要確保在質量的基礎之上，還要對網殼結構形式的衡面的尺寸進行詳細的分析，由于殼體的整體結構形式的外觀具有科學性，因此它不僅能夠比較合理化的分配內部中的結構作用，還能夠將其有效地確保安全穩定性，在實際的施工現場當中，該結構雖然整體的厚度比較小，但是其整個覆蓋率空間是比較充裕的。由于殼體的改觀結構形式具備著科學合理性的特點，因此其剛度和韌度也是非常強大的，改結構在實際的操作中能夠大量的節省施工中所需要的材料，并且在整個施工的過程當中，由于自身的厚度比較小、承載壓力也比較小，因此，更加具備這經濟適用的標志，可以提供更多的建筑結構空間。薄殼結構本身在實際應用中表現突出的特點就有很多，在實際的施工中也一直都有被借鑒。首先是薄殼結構可以憑借著厚度小和承擔比較大的負荷，在這方面上就發揮了比較強大的通以及重要性，只能夠在工程當中比較合理的利用這個特點為實際的施工中帶來了安全和穩定性以及經濟節約的合理利用效果。這個特點主要是來源于薄殼結構形式可以通過幾何的形式來增加材料的抗壓性以及耐用性，是我國現代社會所提倡的環保建筑中不可或缺的結構形式設計。

3 膜結構的形式設計的特點

膜結構形式是我國上個世界初所研究出來的一種新型的空間結構形式，該結構的制作主要是采取柔軟的材料作為主要，在建筑結構設計實際施工當中，該膜結構形式是一種剛度和厚度以及整體的覆蓋面積都是比較大的體系結構。

(1)膜結構形似技術主要是根基膜結構的支撐方式，可以將支撐方式將其分成為以下幾種的結構形式:①充氣膜結構形式技術，這一結構形式主要是應用在建筑工程中的內部灌注到一定的空氣，由于建筑的層面自身的彎曲度相對來講就比較小，跨度時會比較大，相關的技術人員可以根據建筑物四周的四角線來觀察并設置相應的位置鋼索進行施加到一定性的壓力。這一種結構形式技術應用在臨時的建筑施工當中會比較合適。②懸掛膜結構形式技術，針對建筑結構形式進行實際的施工中，通常設計者都會采取用枝桿將鋼索以及膜材料結構懸掛起來，將其鋼索進行加固緊繃的狀態，從而增加建筑屋頂的厚度。③骨架支撐力膜結構形式技術，這是以一種骨架作為替換充氣膜結構形式中的空氣為支撐結構形式，骨架可以按照建筑中實際的需求進行選擇應用結構形式，然后在骨架上設置膜材并且經過加固緊繃，比較適用于建筑物為平面或是方形、矩形以及圓形一系列的建筑標志。

④復合型的膜結構形式技術，這是膜結構形式中一種比較新型的結構技術體系，由于鋼索和膜材料的少量受到枝桿的壓力作用，從而形成圓形平面的形式結構。

(2)膜結構形式技術中主要特點。其膜結構形式技術中主要的特點為，應用重量比較輕、跨度比較大，建筑物中的造型比較自由美觀、施工中比較便捷、具備良好的經濟適用和較高的安全可靠的性能、透視性和清潔性比較好和耐久性比較久等特點。

4 懸索結構形式技術的特點

懸索結構形式技術的主要由能夠受拉的索而形成的，相關的技術人員需要根據國家的規定制定將所有按照規律的形式進行裝置，從而使其形成一個建筑整體結構的體系。懸索建筑屋蓋的整體結構形式的組成就是由懸索系統中屋面以及支撐體系的三個部分組成。其中懸索系統中的應用結構材料通常都是采取高強度的鋼絲，將其捆扎成一個鋼絲團，這樣一來就可以有效地把建筑中的強度和穩定性都提高，技術人員也可以采取圓鋼等材料進行實施。

4.1 懸索結構形式技術

懸索結構形似是按照按索的布置形似進行分層數，單向單層懸索結構、輻射形式單層數結構、雙向單層懸索結構形式、單向雙層預應力懸掛結構形式、輻射式單向預應力懸索結構形式、雙向雙層預應力懸索結構形式等。

4.2 懸索結構形式技術主要的特點

在懸索結構形式技術中，能夠受到拉力的索通過軸向伸拉才可以有效地抵抗外部來的壓力影響，這樣才可以有效的避免懸索結構形式的發生比較大的彎曲以及剪力效果，此時要將其在鋼材內部充分的應用在其中，以確保可以提高建筑整體結構形式的厚度。在建筑結構形式技術當中，懸索結構形式具備這多樣化的特點，并且覆蓋率比較靈活，適用于多種的建筑結構環境，另外，由于鋼索具備著重量較輕的特點，在建筑工程施工當中可以不利用大型的設備，但是需要主要的是，這種結構的設計科學理論是要比以往的設計結構理論要復雜的多，在實際的施工中需要注意的事項是比較多。

5 總結

隨著我國社會經濟的不斷發展和人們生活水平的提高，大跨度建筑物也越來越受到人們的追捧，空間中的整體結構的發展必然會促使建筑行業的加快運轉。在空間結構形式技術當中，設計者需要根據不同的方式理論將其結構進行準確的預算，在設計當中不僅需要注重外觀，還要根據承受能力的科學性進行考慮，只有這樣才能夠達到大跨度的建筑結構形式和設計。

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