預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種類型？

從早期預(yù)應(yīng)力吊車梁、撐桿梁的簡單形式發(fā)展到目前張弦桁架、張弦穹頂、索彎頂、索膜結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻等現(xiàn)代結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)種類繁多形式新穎，大致歸納為四類。

一是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型。在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)體系上，布置索系施加預(yù)應(yīng)力以改善應(yīng)力狀態(tài)、降低自重及成本。譬如，預(yù)應(yīng)力桁架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼等。像天津?qū)幒芋w育館、攀枝花市體育館及北京奧運(yùn)羽毛球館的預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架、網(wǎng)殼屋蓋。目前，國內(nèi)外的候機(jī)樓、會展中心均廣泛地采用張弦立體桁架也歸入此類。另一種是工程中應(yīng)用已久的懸索結(jié)構(gòu)，譬如，北京工人體育館、浙江人民體育館等。其結(jié)構(gòu)由承重索與穩(wěn)定索兩組索系組成，施加預(yù)應(yīng)力的目的不是降低與調(diào)整內(nèi)力，而是賦予與保證結(jié)構(gòu)剛度。

二是吊掛結(jié)構(gòu)型。結(jié)構(gòu)由豎向支承體系(立柱、門架、拱架等)、吊索及屋蓋三部分組成。支承體系高出屋面，于其頂部下垂鋼索吊掛屋蓋。對吊索施加預(yù)應(yīng)力以調(diào)整屋蓋內(nèi)力，減小撓度并形成屋蓋結(jié)構(gòu)的彈性支點(diǎn)。由于支承體系及吊索暴露于大氣之中，直指藍(lán)天所以又稱暴露結(jié)構(gòu)。譬如，江西體育館、北京朝陽體育館、杭州黃龍體育場及長春體育場等。

三是整體張拉型。屬創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系，跨度結(jié)構(gòu)中摒棄了傳統(tǒng)受彎構(gòu)件，全部由受張索系及膜面和受壓撐桿組成，其屋面結(jié)構(gòu)極輕，設(shè)計構(gòu)思新穎，是先進(jìn)結(jié)構(gòu)體系中的佼佼者，譬如，漢城及亞特蘭大奧運(yùn)主賽館、慕尼黑奧運(yùn)體育館建筑群以及內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯伊旗索穹頂體育中心。

四是張力金屬膜型。金屬膜片固定于邊緣構(gòu)件之上，既可作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，又作為承重結(jié)構(gòu)參與整體承受荷載?；蛟趶埩B(tài)下，將膜片固定于骨架結(jié)構(gòu)之上，形成空間塊體結(jié)構(gòu)，復(fù)蓋跨度，兩者都是在結(jié)構(gòu)成型理論指導(dǎo)下誕生的預(yù)應(yīng)力新型體系。此類型已應(yīng)用于1980年莫斯科奧運(yùn)會的幾個主賽場館中，國內(nèi)尚未建成此類結(jié)構(gòu)體系。