拱型波纹钢屋盖预应力大跨度空间钢结构是把现代预应力技术应用到例如网架、网壳等网格结构、索、杆组成的张力结构、立体桁架结构等一类大跨度结构,从而形成一类新型的、杂交的预应力大跨度空间钢结构体系。这一类结构受力合理、刚度大、重量轻,制作安装也比较方便,在近十多来得到开发与发展,并在大跨度、大柱网的公共与工业建筑中得到应用,且受到国内外科技界和工程界的关注和重视,其推广应用和发展前景是无比广阔的。
拱型波纹钢屋盖采用预应力技术于大跨度空间钢结构具有如下的特色和优势:
(1)可以改变结构的受力状态,满足设计人员所要求的结构刚度、内力分布和位移控制。
(2)通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态(形式),如索穹顶结构等。可以说,没有预应力技术,就没有索穹顶结构。
(3)预应力技术可以作为预制构件(单元杆件或组合构件)装配的手段,从而形成一种新型的结构,如弓式预应力钢结构。
(4)采用预应力技术后,或可组成一种杂交的空间结构,或可构成一种全新的空间结构,其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度降低,具有明显的技术经济效益。
预应力空间钢结构预应力的施加方法通常有两种:一种是在预应力索、杆上直接施加外力,从而可调整改善结构受力状态,致使内力重分布,或者形成一种新的具有一定内力状态的结构形式;另一种是通过调整已建空间结构支座高差,改变支承反力的大小,从而也可使结构内力重分布,达到预应力的目的。
预应力索、杆的材料通常可采用高强度的钢丝束、钢绞线,也可采用钢棒、钢筋。
