基本介紹
- 中文名：空間桁架
- 外文名：Space frame
簡介,概述,歷史,幾何,材料,構件、系統,運用,素質考慮,參見,
簡介
空間桁架，即球節架，屬於輕便剛性結構構造組成一個幾何樣式。球節架通常運用一個多向間距，是由張力桿和壓力桿組成的結構，結構處在三度空間的受力狀態下，無論哪一類桁架，能承受來自各個方向的載荷，對抗震大垮距的建築物更能發揮功用。
種類有平面桁架，曲面式球節架，平頂式球節架等三種，優點重量輕，可做成各種造型。平面桁架是一個讓所有成員和節點屬於平面，而球節架的成員節點可以延伸到立體層面。
概述
基本單元常用的如四角錐單元和三角錐單元，由這些基本單元組成完整的球節架系統。
| 平面桁架系統 | 四角錐系統 | 三角錐系統 |
|---|---|---|
兩向正交正放桁架 | 正放四角錐系 | 三角錐系 |
兩向正交斜放桁架 | 正放抽空四角錐系 | 抽空三角錐系 |
兩向斜交斜放桁架 | 棋盤形四角錐系 | 蜂巢形三角錐系 |
三向桁架 | 斜放四角錐系 | |
單向折線形桁架 | 星形四角錐系 |
歷史
- 1930年代德國MERO創造出球節架系統。
幾何
最常見的幾何形狀是根據正多面體。最簡單的形式是鋁或鋼管三角形。在許多方面，這看起來像是一個水平三角形正反，反覆多次，使之更廣泛。更強的純形式是由相互關聯的四面體金字塔中，所有的支柱有單位長度。技術上更是被稱為各向同性向量矩陣或一個單位寬度的八向桁架。更為複雜的變化改變長度的支柱，以曲線的整體結構或可能納入其他幾何形狀。
材料
構件、系統
主要概分為兩大構件，平板式與圓球式。主要概分為四大系統，德國MERO；新加坡RAMCO-YKK；日本NIPPON STEEL；美國STARNRT。
運用
現今橋樑、體育館、機場、車站等大尺寸及特殊造型建物上廣泛使用。球節架，是一個越來越普遍的建築技術，尤其適用於大型屋頂覆蓋，例：商業和工業廠房大門屋檐。現今容量更大的攜帶型階段和照明支架，也經常建造球節架和八向桁架。管式球節架也被廣泛用於生產現代機車和汽車，但單體車身已較為常見，用在最新的化身腳踏車設計。
建築物球節架顯著的例子是：
- 桃園國際機場二期航站出境大廳。
- 羅傑斯與龐畢度文化中心。
- 麥考密克會展中心。
- 斯德哥爾摩環球競技場。
素質考慮
- 方便攜帶：球節架可被完全拆除，物品正常放於貨櫃由卡車方便運送。此外，這種類型的結構明顯輕於其他任何類型的結構。這樣可以節省運輸和可能帶來的所有元素的結構，現場沒有任何問題。基於這個原因球節架適合出口。
- 消除焊接工作：不需焊接。
- 支撐結構是在兩個主要方向，給它很大的剛性，這是一個很大的優勢。
- 可以減輕70%～80%重量，節省大量水泥和模板。
