刚柔并济的张弦梁,竟是大空间室内设计的结构神器

内容概述

张弦梁作为“刚柔并济”的新型大跨结构,因节省材料、形态轻盈及自平衡受力特点,对室内设计师在大空间(如游泳馆、场馆)设计中优化结构与空间利用有参考价值。

1. 结构原理:由上弦刚性构件(梁/拱/桁架)、下弦柔性拉索及撑杆组成,通过拉索预应力使撑杆产生向上分力,抵消上弦外荷载弯矩;若上弦为拱,下弦可承担水平推力,降低拱高以节省空间。

2. 应用优势:相比常规钢箱梁,张弦梁用钢量显著降低(如某人行桥用钢量112kg/m²,仅为常规的1/4-1/5),且自重小、无水平推力,能减轻支承结构负担,适合大跨度室内空间(如游泳馆屋盖)设计。

3. 设计要点:需通过软件模拟验算强度(钢构件正应力≤270MPa、拉索安全系数≥3)、刚度(人群挠度≤跨度/600)、稳定(屈曲临界荷载系数≥4)及舒适度(竖向频率1.25-3Hz需加TMD减振),确保结构安全与体验。

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