空間鋼管桁架加工結構體系是大跨空間結構中的一個重要成員。鄭州大學新校區體育館由三組環向桁架、三組徑向桁架和三組撐桿為主要構件組成,外環、外部徑向桁架與中環構成結構的主要受力骨架,通過封閉外環的設計,使其形成一個受拉的環箍,限制了外部徑向桁架滑動支座端的徑向位移,從而減小了整個結構的豎向撓度,在此滿足規范要求的同時,使結構用鋼量達到******經濟指標。該屋蓋平面的水平投影為軸對稱的花瓣形,在半徑約7m和15m及外圍處設置三道封閉的環桁架,沿徑向設置24道空間桁架,并以環桁架為分界沿圓周方向錯開布置,徑向桁架被劃分為外、中、內三部分。整個結構外觀簡潔,輕逸,受力合理,傳力直觀,整體性能好。對它進行探索有助于了解結構性能,指導設計施工,并為類似結構的應用提供依據。
近年來,鋼管結構不僅在海洋工程、橋梁工程中得到了廣泛應用,而且在工業及民用建筑中的應用日益廣泛,鋼管結構在我國建筑結構中的應用也越來越多,如寶鋼三期工程中采用方管桁架,吉林滑冰練習館、哈爾濱冰雪展覽館、上海“東方明珠”電視塔和長春南嶺萬人體育館均采用方鋼管作為主要結構構件,廣州體育館屋蓋采用了方鋼管和圓鋼管,上海虹口體育場采用圓鋼管作為屋面承力體系,成都雙流機場屋蓋采用了圓鋼管作為主要受力構件。在公共建筑領域,鋼管結構中獨特的結構形式層出不窮,如悉尼水上運動中心,美國迦登格羅芙水晶教堂;單層大空間建筑領域,除了在超級市場、貨棧和倉庫中繼續廣泛應用外,還出現了一些超大型結構,如新加坡章楦機場機庫,大阪國際機場候機廳;另外還有輕型大跨結構,如人行天橋和起重機結構;其他特殊用途的結構,如天線桅桿和航天發射架等。2001年建成的建筑面積7250的北京植物園展覽溫室是國內首次采用相貫節點的曲線鋼管桁架結構。鋼結構用材為16Mn,鋼管******規格為299mmx12mm,鋼結構總噸位720t。上海體育館的膜結構屋蓋主要由鋼管相貫而成的32榀桁架、環梁組成,呈南北對稱的馬鞍形狀,******跨度288.4m,標高31.74-70.54m,主桁架******鋼管直徑508mm,采用直接焊接K型節點。最長的懸挑梁74.162m,材料采用英鋼50D。南京國際展覽中心的二層展廳是一個長243m、寬75m的無柱大空間,屋面呈弧形,南北兩端主入口各有15m懸挑,西側又有14m懸挑。采用的是鋼管拱架、檁架的結構方案。【礦用門行業的發展不斷面臨著新的挑戰】