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标题: 充气钢结构的设想 [打印本页]

作者: changdayiren 时间: 2013-5-2 22:14 标题: 充气钢结构的设想

充气膜结构已经开始在工程领域有所应用，那么能不能把充气结构扩展到钢结构领域，做充气钢结构（例如充气钢管）。用充气钢结构做主受力体系，会极大降低建筑的自重，既有利于抗震，又有利于节省钢材。从现实来看，自然界已经有很标致性的例子可以仿效，竹子——一种神奇的植物，能够以很轻巧的自身结构形式承受很大的外荷载！那么，可不可以它的这种能力借鉴到钢结构中来呢？如果可以的话，钢结构的发展又会有一个很大的进步！

作者: sofwater 时间: 2013-5-3 01:04

想法是不错，值得鼓励，不过一种新结构的出现和发展都是有针对性的。

二战之后的德国，贫穷不堪，很多人没有住的地方，只能住在零时性的住宅里面，建筑材料奇缺。民众希望住上永久性的住宅，结果有一个叫Frei Otto的人，以前是二战飞行员，他站出来说，他能帮助大家住上永久性的住宅，基于他对气动工程的了解，把以前的帐篷变成了现在的永久性建筑，就是我们现在讨论的膜结构，当然德国人也不是傻子，不吃他这换汤不换药的把戏，还是强调要住上砖瓦钢筋水泥的房子，于是，这种结构就被大规模的用于展览馆，体育馆，咖啡馆，等等，把其他的材料留下来给民众建住宅。

这就是最早膜结构出现发展的动力。

作者: 舟到 时间: 2017-1-24 19:17

楼主想法非常好，希望能继续探索，早日提出可行的结构形式。

作者: 胆小子 时间: 2017-2-20 10:53

支持，学习。

作者: CGGCENGINEER 时间: 2017-4-30 14:30

充气钢结构可以理解为“气球”，在施加充气预应力之前，气球是瘪的，几乎没有一点刚度。充气过程中逐渐有了形状，形状与施加的气压有关，充气内压越大，结构刚度越大。也是一个通过预应力找形的过程。

作者: sofwater 时间: 2017-5-5 21:47

其实油气管道就是可以算充气钢，但是如果要充气到可以达到相当于预应力钢结构的程度，那每一个构件都是一个压缩氧气瓶。膜结构之所以可以充气还是因为刚度比较低。

作者: 冇名卒崽 时间: 2017-5-6 11:09

觉得不太可能，作用类似充混凝土。但是充气要达到灌混凝土的效果，怕是不可行。或者是不实用。

作者: yyl_606 时间: 2017-5-9 09:51

就目前的建筑材料而言，是无法实现的
只能期待新型建筑材料了，比如说碳+金属复合建筑材料，可以做到可柔可刚
就好比膜结构出现，得先有“布”，一个道理

作者: ody李 时间: 2017-5-21 23:42

充气钢，加惰性气体？

作者: houtaowei 时间: 2017-5-23 22:26

楼主的思路很开放。
充气钢结构原理感觉和钢管混凝土有点像，充分利用钢结构的抗拉抗压强度和内部混凝土的抗压强度。如果能把内部的混凝土换成高强轻质的材料，如果内部材料足够轻的话就像充气钢结构了。

作者: blessli 时间: 2017-5-23 22:55

可以做薄壁钢球：直径2米厚度1-3mm钢球 ,内部充满氦气。
上百个钢球组合，可以浮动负担钢结构重量。比如悬挑大的，中间加几百个浮力钢球减轻雪荷载压力。
----------------发明人---blessli

作者: Ethen 时间: 2017-5-25 19:16

柱子只是空的而已，中间的气体好像没什么用吧

作者: sofwater 时间: 2017-5-30 16:15

blessli wrote:
可以做薄壁钢球：直径2米厚度1-3mm钢球 ,内部充满氦气。
上百个钢球组合，可以浮动负担钢结构重量。比如悬挑大的，中间加几百个浮力钢球减轻雪荷载压力。
----------------发明人---blessli ...

这个假想不成立，氦气能提供的浮力，仅为1kg/m3,如果直径2米的钢球，表面积为12.56m2,体积为4.2m2,想要钢球能够抵抗自身自重
钢壁的厚度 = 4.2 x 1 / 12.56/7850= 0.042mm, 这样的厚度，恐怕目前结构工业还不能普及。氦球的浮力相对于1-3毫米的钢球的自重，基本上可以忽略不计。

作者: Uz 时间: 2017-6-5 10:40

sofwater wrote:

这个假想不成立，氦气能提供的浮力，仅为1kg/m3,如果直径2米的钢球，表面积为12.56m2,体积为4.2m2,想要钢球能够抵抗自身自重
钢壁的厚度 = 4.2 x 1 / 12.56/7850= 0.042mm, 这样的厚度，恐怕目前结构工业还不能普及。氦球 ...

如果能抽真空浮力就大了一个真空直径2米的钢球浮力达到 53kg

作者: sofwater 时间: 2017-6-5 18:19

Uz wrote:

如果能抽真空浮力就大了一个真空直径2米的钢球浮力达到 53kg

5.3kg吧，空气密度才1.29kg/m3，

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