Які загальні класифікації просторових рам?
I. Класифікація за формою поверхні (найбільш інтуїтивно зрозуміла та основна класифікація)
Це основна класифікація, яка визначає зовнішній вигляд і основні механічні властивості просторової рами.
1. Плоский простір
Особливості: усі елементи розташовані в одній або кількох паралельних площинах, а форма є плоскою.
Напруга: дво{0}}напружена просторова пластинчаста конструкція, яка переважно сприймає вертикальні навантаження.
Переваги: Відносно проста конструкція, виготовлення та конструкція; підходить для різних плоских форм (прямокутних, круглих, багатокутних).
Застосування: великі промислові підприємства, склади, зали очікування, багато-функціональні спортивні об’єкти (дахи, що накривають зали для змагань).
2. Вигнутий простір (Space Shell)
Характеристики: елементи утворюють одну або кілька вигнутих поверхонь з чіткою просторовою формою.
Переваги: кращі механічні характеристики, що дозволяє створювати більші проміжки з меншою кількістю матеріалу; багаті та естетично привабливі архітектурні форми.
Поширені типи:
a. Циліндрична просторова оболонка: односпрямована вигнута поверхня, як у циліндричної оболонки. Зазвичай використовується на платформах залізничних вокзалів і ангарах для літаків.
b. Сферична просторова оболонка (купол): подвійна-вигнута сферична поверхня. Це найбільш класична і ефективна форма космічної оболонки, яка підходить для спортивних залів, планетаріїв і театрів.
в. Гіперболічна параболоїдна просторова оболонка (сідлоподібна поверхня): форма є динамічною та має хороші дренажні характеристики.
d. Оболонка поверхневого простору довільної-форми: отримана зі складних архітектурних форм, продукт сучасного параметричного дизайну, що має найвищу технічну складність.
II. Класифікація за складом сітки (визначає внутрішнє розташування елементів)
Це найголовніша класифікація плоских просторових каркасів, яка безпосередньо впливає на показники напруги та споживання сталі.
1. Поперечна кроквяна система
Складається з пересічних плоских ферм.
2. Дво-ортогональний/косий: ферми перетинаються вертикально або похило, що підходить для прямокутних площин.
3. Три-перетин: складається з плоских ферм, що перетинаються під кутом 60 градусів. Більш рівномірний розподіл напруги, хороша жорсткість, підходить для круглих і трикутних площин із великим-прольотом.
4. Чотири{1}}система пірамід
Основною одиницею є перевернута чотири-піраміда. Наразі це найбільш широко використовувана та технічно зріла система плоских просторових каркасів.
a. Ортогональна чотири{1}}гранна піраміда: чотири сторони основи піраміди паралельні межам будівлі. Висока жорсткість, рівномірний розподіл напруги та менша кількість елементів. b. Похила чотирикутна піраміда: чотири сторони основи піраміди розташовані під кутом 45 градусів до межі будівлі. Це призводить до більш раціонального розподілу сили та економії сталі, але обробка меж є дещо складнішою.
в. Вигнута-чотирикутна піраміда/зіркоподібна-чотирикутна піраміда: деякі елементи видаляються з основної форми, щоб створити багатшу сітку, придатну для середніх прольотів, щоб заощадити на матеріалах.
5. Система трикутної піраміди
Основною одиницею є трикутна піраміда. Він пропонує більшу структурну висоту, максимальну просторову жорсткість і оптимальну-несучу дію, що робить його придатним для великих прольотів або складних планувань, але конструкція вузла є складнішою.
III. Класифікація за кількістю структурних шарів
1. Дво-шаровий простір: абсолютний мейнстрім. Складається з верхнього шару хорди, нижнього шару хорди та проміжного шару перетинки. Має широкий економічний діапазон прольоту (30-120 м).
2. Triple-layer Space Frame: Adds an intermediate chord layer. Suitable for ultra-large spans (>100 м) або великі навантаження, що значно покращує стабільність і зменшує розмір сітки, але конструкція вузла є складною.
3. Одношаровий-Space Shell: немає веб-членів; вигнута поверхня утворена одно-шаровою сіткою. Він має легкий та естетично привабливий вигляд, але вимагає надзвичайно високої стабільності та жорстких вузлових з’єднань, і часто використовується для малих та середніх прольотів.
IV. Класифікація за типом вузла підключення (впливає на виробництво та встановлення)
1. Розсувна рама кульового шарніра з болтами: вузли — це сталеві кульки, з’єднані високо-болтами. Має найвищий ступінь збірності, найшвидший монтаж, простий зовнішній вигляд. Це основний напрямок для плоских просторових рам.
2. Зварна рама простору кульового з’єднання: вузли являють собою порожнисті сталеві кулі, а елементи приварюються до куль на місці-. Він має високу -несучу здатність і здатність адаптуватися, підходить для великих прольотів, великих навантажень і складних вигнутих конструкцій космічної оболонки.
3. Космічна рама вузла, що перетинає (пряме зварювання перетину сталевих труб): елементи безпосередньо розрізаються та зварюються в місцях перетину, що усуває потребу в кульових з’єднаннях. Він має гладкий вигляд і економить сталь, але вимагає надзвичайно високої точності при різанні та зварюванні. Часто використовується у великих трубчастих кроквяних конструкціях.
V. Класифікація за використаним матеріалом
1. Сталева простірна рама: абсолютний мейнстрим із використанням вуглецевої конструкційної сталі або низько{1}}легованої високо-сталі. 2. просторової рами з алюмінієвого сплаву: надзвичайно легка, корозійно-стійка та естетично приваблива, підходить для місць з особливими вимогами щодо ваги, стійкості до корозії чи архітектурного вигляду (наприклад, плавання) басейни, акваріуми, навіси над входами в знакові будівлі), але вартість висока.
