Cấu trúc giàn không gian: Sự lựa chọn ưu tiên cho các công trình công cộng có nhịp độ lớn

Là một nhánh quan trọng của cấu trúc lưới không gian, cấu trúc giàn không gian có hiệu suất cơ học vượt trội, trọng lượng nhẹ, độ cứng cao, khả năng chống địa chấn tuyệt vời, chi phí thấp và dễ tạo hình. Nó đã trở thành hệ thống kết cấu được ưa chuộng cho mái của các tòa nhà công cộng lớn như nhà ga sân bay, sân vận động, trung tâm triển lãm và nhà ga.

Cấu trúc giàn không gian là một loại hệ thống lưới không gian chính. Đó là một cấu trúc thanh không gian bao gồm các thành phần được sắp xếp đều đặn và được kết nối thông qua các khớp. Nó chủ yếu được thiết kế dưới dạng lưới phẳng hai lớp hoặc nhiều lớp, khác với vỏ lưới một lớp.

Kết cấu giàn không gian thường được áp dụng cho kết cấu mái, chủ yếu ở dạng một lớp và dạng phẳng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà công cộng bao gồmphòng tập thể dục, phòng triển lãm, sảnh chờ nhà gaVànhà ga sân bay. Trong những năm gần đây, chúng cũng đã được áp dụng cho các công trình công nghiệp nhưkho hàng, nhà chứa máy bay và nhà xưởng. Tự hào với những lợi thế đa dạng, chúng nổi bật như một lựa chọn chủ đạo cho các tòa nhà công cộng có quy mô lớn.

Không gian không có cột nhịp lớn.

Cấu trúc giàn không gian dễ dàng đạt được phạm vi bao phủ không cột từ 60 đến 150 mét, tạo ra nội thất hoàn toàn mở và rộng rãi. Nhà thi đấu Thủ đô Bắc Kinh áp dụng cấu trúc giàn không gian với nhịp 99 mét x 112,2 mét. Ưu điểm này khiến giàn không gian trở thành lựa chọn chủ đạo cho mái nhà ga sân bay.

Hiệu quả kinh tế vượt trội.

Cấu trúc có mức tiêu thụ thép thấp và chi phí tổng thể có thể kiểm soát được. Nhà kho thép của Nhà ga dự trữ ngũ cốc Hàng Châu Renhe sử dụng giàn không gian hình chóp vuông hai lớp, với nhịp tối đa 95 mét, mang lại hiệu quả xây dựng tiết kiệm chi phí.

Hiệu suất địa chấn tuyệt vời.

Nhờ khả năng dự phòng ứng suất không gian cao, độ dẻo tốt và trọng lượng bản thân nhẹ, kết cấu giàn không gian vượt trội hơn kết cấu bê tông truyền thống trong khả năng chống động đất. Là tòa nhà trung tâm siêu lớn trong vùng địa chấn, Nhà ga sân bay quốc tế Đại Hưng Bắc Kinh được trang bị 1152 vòng bi cách ly và 160 bộ giảm chấn để đảm bảo bảo vệ hiệu quả trước các trận động đất mạnh.

Kiểu dáng kiến ​​trúc linh hoạt.

Cấu trúc có thể nhận ra các hình dạng phức tạp như hyperboloid, bề mặt dạng tự do và bề mặt sóng liên tục, đáp ứng nhu cầu thiết kế mang tính bước ngoặt của các tòa nhà công cộng hiện đại. Mái chính của Nhà ga T2 Sân bay Chu Hải sử dụng giàn thép rỗng hyperboloid nhịp dài có độ cong thay đổi. Trung tâm Thể thao Vịnh Thâm Quyến kết hợp vỏ lưới một lớp và giàn cong hai lớp, cả hai đều là những ví dụ kiến ​​trúc mang tính biểu tượng.

Ngoài ra, kết cấu giàn không gian còn có nhiều dạng khác nhau với các phân loại chính như sau:

Giàn không gian hai lớp, bao gồm các hợp âm trên, hợp âm dưới và các thành viên web, là hình thức được áp dụng phổ biến nhất.

Việc lựa chọn kết cấu giàn không gian được xác định toàn diện bởi các yếu tố bao gồm hình dạng mặt phẳng của tòa nhà, yêu cầu kiến ​​trúc, tải trọng, nhịp, điều kiện hỗ trợ và chi phí xây dựng.

Nhìn chung, việc áp dụng cấu trúc giàn không gian cho phép tạo ra không gian rộng hơn với ít vật liệu hơn. Trong bối cảnh phát triển chất lượng cao và xây dựng xanh, giàn không gian đóng vai trò là khung xương sống vững chắc của các tòa nhà công cộng có quy mô lớn.