Wat zijn de gebruikelijke classificaties van ruimteframes?
I. Classificatie naar oppervlaktevorm (de meest intuïtieve en kernclassificatie)
Dit is de primaire classificatie die het uiterlijk en de mechanische basiseigenschappen van het spaceframe bepaalt.
1. Plat ruimteframe
Kenmerken: Alle leden bevinden zich binnen een of meer parallelle vlakken en de vorm is plat.
Spanning: een in twee richtingen gespannen ruimtelijke plaatstructuur, die voornamelijk verticale belastingen draagt.
Voordelen: Relatief eenvoudig ontwerp, productie en constructie; geschikt voor verschillende vlakke vormen (rechthoekig, rond, veelhoekig).
Toepassingen: grote industriële installaties, magazijnen, wachthallen, multifunctionele sportlocaties (daken die de wedstrijdhal bedekken).
2. Gebogen ruimteframe (Space Shell)
Kenmerken: Leden vormen een of meer gebogen oppervlakken, met een duidelijke ruimtelijke vorm.
Voordelen: Betere mechanische prestaties, waardoor grotere overspanningen mogelijk zijn met minder materiaal; rijke en esthetisch aantrekkelijke architectonische vormen.
Veel voorkomende typen:
A. Cilindrische ruimteschaal: Unidirectioneel gebogen oppervlak, zoals een cilindrische schaal. Vaak gebruikt op treinstationperrons en vliegtuighangars.
B. Bolvormige ruimteschil (koepel): dubbel-gebogen bolvormig oppervlak. Het is de meest klassieke en efficiënte vorm van ruimteschelp, geschikt voor gymzalen, planetaria en theaters.
C. Hyperbolische paraboloïde ruimteschil (zadel-vormig oppervlak): De vorm is dynamisch en heeft goede drainageprestaties.
D. Vrije-oppervlakte-ruimteschil: afgeleid van complexe architecturale vormen, een product van modern parametrisch ontwerp, met de hoogste technische moeilijkheidsgraad.
II. Classificatie op basis van rastersamenstelling (bepaalt de lay-out van de interne elementen)
Dit is de belangrijkste classificatie in vlakke ruimteframes, die rechtstreeks van invloed is op de spanningsprestaties en het staalverbruik.
1. Cross Truss-systeem
Samengesteld uit elkaar kruisende vlakke spanten.
2. Twee- orthogonaal/schuin: spanten snijden elkaar verticaal of schuin, geschikt voor rechthoekige vlakken.
3. Drie-kruispunt: Samengesteld uit vlakke spanten die elkaar kruisen onder een hoek van 60 graden. Uniformere spanningsverdeling, goede stijfheid, geschikt voor ronde en driehoekige vlakken met grote-overspanningen.
4. Vier-zijdig piramidesysteem
De basiseenheid is een omgekeerde vier-zijdige piramide. Dit is momenteel het meest gebruikte en technisch volwassen flat space frame-systeem.
A. Orthogonale vier-zijdige piramide: de vier zijden van de basis van de piramide lopen evenwijdig aan de grenzen van het gebouw. Hoge stijfheid, uniforme spanningsverdeling en minder soorten leden. B. Hellende vierhoekige piramide: De vier zijden van de basis van de piramide staan in een hoek van 45 graden ten opzichte van de bouwgrens. Dit resulteert in een rationelere krachtverdeling en besparing op staal, maar de grensbehandeling is iets complexer.
C. Uitgeholde -vierhoekige piramide/ster-vormige vierhoekige piramide: sommige leden zijn uit de basisvorm verwijderd om een rijker raster te creëren, geschikt voor middelgrote overspanningen om materiaal te besparen.
5. Driehoekig piramidesysteem
De basiseenheid is een driehoekige piramide. Het biedt een grotere structurele hoogte, maximale ruimtelijke stijfheid en optimale draagprestaties, waardoor het geschikt is voor grote overspanningen of complexe lay-outs, maar de knooppuntconstructie is complexer.
III. Classificatie op aantal structurele lagen
1. Dubbel-laags Space Frame: de absolute mainstream. Samengesteld uit een bovenste koordelaag, een onderste koordelaag en een tussenliggende lijfelementlaag. Het heeft een groot economisch bereik (30m-120m).
2. Triple-layer Space Frame: Adds an intermediate chord layer. Suitable for ultra-large spans (>100 m) of zware belastingen, waardoor de stabiliteit aanzienlijk wordt verbeterd en de rastergrootte wordt verkleind, maar de knooppuntconstructie is complex.
3. Enkel-laag Space Shell: geen webleden; het gebogen oppervlak wordt gevormd door een raster met één-laag. Het heeft een licht en esthetisch aantrekkelijk uiterlijk, maar vereist een extreem hoge stabiliteit en stijve knooppuntverbindingen, en wordt vaak gebruikt voor kleine tot middelgrote overspanningen.
IV. Classificatie op basis van verbindingsknooppunttype (beïnvloedt productie en installatie)
1. Ruimteframe met vastgeschroefd kogelgewricht: De knooppunten zijn stalen kogels die met elkaar zijn verbonden door- sterke bouten. Het heeft de hoogste mate van prefabricage, de snelste installatie en een eenvoudig uiterlijk. Het is de mainstream voor platte ruimteframes.
2. Gelast ruimteframe voor kogelgewrichten: De knooppunten zijn holle stalen kogels en de onderdelen worden ter plaatse- aan de kogels gelast. Het heeft een hoog draagvermogen-en een groot aanpassingsvermogen, geschikt voor grote overspanningen, zware belastingen en complexe gebogen ruimteschilconstructies.
3. Kruisend knooppunt (direct kruispuntlassen van stalen buizen) Ruimteframe: de elementen worden direct gesneden en gelast op hun kruispunten, waardoor er geen kogelgewrichten nodig zijn. Het heeft een glad uiterlijk en bespaart staal, maar vereist een extreem hoge precisie bij het snijden en lassen. Vaak gebruikt in grote buisvormige vakwerkconstructies.
V. Classificatie op basis van gebruikt materiaal
1. Stalen ruimteframe: de absolute mainstream, waarbij gebruik wordt gemaakt van koolstofconstructiestaal of laag{1}}gelegeerd hoog-sterktestaal. 2. ruimteframe van aluminiumlegering: extreem licht, corrosie-bestendig en esthetisch aantrekkelijk, geschikt voor locaties met speciale eisen op het gebied van gewicht, corrosieweerstand of architecturale uitstraling (zoals zwembaden, aquariums en overkappingen van monumentale gebouwen), maar de kosten zijn hoog.
