球节架
球节架，在建筑和结构工程中，是一种刚性，轻质，桁架状结构，构造组成一个几何样式，由几何图案中的互锁支柱构成。球节架通常运用一个多向间距，是由张力杆和压力杆组成的结构，结构处在三度空间的受力状态下，无论哪一类桁架，能承受来自各个方向的载荷，对抗震大垮距的建筑物更能发挥功用。
如果红色管材料存在，蓝色节点的弯曲刚性是可以忽略不计,则可以使用刚度矩阵计算系统,而忽略角度因数。
种类有平面桁架，曲面式球节架，平顶式球节架等三种，优点重量轻，可做成各种造型。
平面桁架是一个让所有成员和节点属于平面，而球节架的成员节点可以延伸到立体层面。[1]
设计方法 编辑
球节架通常使用刚性矩阵设计。建筑球节架中刚度矩阵的特殊特征是角度因素的独特性。如果接头刚性足够，则可以忽略角度偏转，从而简化计算。
概述 编辑
基本单元常用的如四角锥单元和三角锥单元，由这些基本单元组成完整的球节架系统。[2]
| 平面桁架系统 | 四角锥系统 | 三角锥系统 |
|---|---|---|
| 两向正交正放桁架 | 正放四角锥系 | 三角锥系 |
| 两向正交斜放桁架 | 正放抽空四角锥系 | 抽空三角锥系 |
| 两向斜交斜放桁架 | 棋盘形四角锥系 | 蜂巢形三角锥系 |
| 三向桁架 | 斜放四角锥系 | |
| 单向折线形桁架 | 星形四角锥系 |
历史 编辑
几何 编辑
最常见的几何形状是根据正多面体。最简单的形式是铝或钢管三角形。在许多方面，这看起来像是一个水平三角形正反，反复多次，使之更广泛。更强的纯形式是由相互关联的四面体金字塔中，所有的支柱有单位长度。技术上更是被称为各向同性向量矩阵或一个单位宽度的八向桁架。更为复杂的变化改变长度的支柱，以曲线的整体结构或可能纳入其他几何形状。
材料 编辑
构件、系统 编辑
主要概分为两大构件，平板式与圆球式。主要概分为四大系统，德国MERO；新加坡RAMCO-YKK；日本NIPPON STEEL；美国STARNRT[4]
运用 编辑
现今桥梁、体育馆、机场航厦、车站等大尺寸及特殊造型建物上广泛使用。球节架，是一个越来越普遍的建筑技术，尤其适用于大型屋顶覆盖，例：商业和工业厂房大门屋檐。现今容量更大的便携式阶段和照明支架，也经常建造球节架和八向桁架。管式球节架也被广泛用于生产现代摩托车和汽车，但单体车身已较为常见，用在最新的化身自行车设计。
建筑物球节架显著的例子是：
素质考虑 编辑
- 方便携带：球节架可被完全拆除，物品正常放于集裝箱由卡车方便运送。此外，这种类型的结构明显轻于其他任何类型的结构。这样可以节省运输和可能带来的所有元素的结构，现场没有任何问题。基于这个原因球节架适合出口。
- 消除焊接工作：不需焊接。
- 支撑结构是在两个主要方向，给它很大的刚性，这是一个很大的优势。
- 可以减轻70%～80%重量，节省大量水泥和模板
参见 编辑
资料来源 编辑
参考资料 编辑
- 《球节架：无限自由的空间创作》，詹氏书局，岩田卫 著，邱荣政译，1997年8月
- 《图解辞典：建筑的整体组构》，詹氏书局，建筑图解事典编集委员会编著，崔征国译，2009年3月
- 《结构系统》，远东图书，恩格尔（Heirrich Engel）著，锺英光译，1974年
- 《工程师奇想》，创兴出版社有限公司，彼德莱斯著，丁肇辰谢佳倩译，1997年
- 《球节架之设计、制做与施工》，立众金属工业股份有限公司，台湾建筑36期，1998年
- 《建筑结构系统》，科技图书股份有限公司，刘柏宏译，1992年
- 《新建材新工法》，詹氏书局，罗醒亚著，1992年
外部链接 编辑
| 维基共享资源上的相关多媒体资源：球节架 |
| 查看维基词典中的词条“空間桁架”。 |
- 动画 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）www.deltastructurescom （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）www.archistructures.org （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）www.buschindustries.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）www.mero.de （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）www.novumstructures.com （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （繁体中文）组合原理 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）（意大利文）Aluminum alloy spaceframe
- （英文）USTEM www.ustem.com.tr （页面存档备份，存于互联网档案馆）