Hindi tulad ng karaniwang flat space frame o portal rigid frame, ang Long Span Steel Lattice Shell Structure ay gumagamit ng curved spatial grid load-bearing system. Habang ang mga patag na istruktura ay pangunahing umaasa sa pagkilos ng baluktot, ang sistemang ito ay nakakamit ng kapasidad na nagdadala ng pagkarga sa pamamagitan ng kumbinasyon ng shell-arch thrust at ang axial action ng mga spatial na miyembro.
Ang sistemang ito ay hindi lamang isang pagpupulong ng mga indibidwal na miyembro kundi isang kumpletong, pinagsamang solusyon na binubuo ng mga structural node, sliding bearings, thrust-resistant foundation elements, roofing envelope, at lightning/corrosion protection. Ito ay partikular na ininhinyero upang tugunan ang mga hamon sa istruktura na nauugnay sa mga bubong na walang column na lampas sa 60 metro ang haba, kumplikadong mga curved geometries, at mga site na napapailalim sa malakas na pag-load ng hangin at niyebe. Ang pagbabalanse ng mga aesthetics ng arkitektura na may pangmatagalang kaligtasan sa pagpapatakbo, ito ay naging isang pangunahing pagpipilian para sa pagbububong ng mga ultra-large-span na pang-industriyang pasilidad at mga pampublikong lugar.
Ang Long Span Steel Lattice Shell Structure—na kadalasang tinutukoy bilang isang "steel lattice shell"—ay isang uri ng curved, highly statically indeterminate spatial grid structure. Ito ay mahalagang isang flat space frame na na-arched upang bumuo ng isang tuluy-tuloy na hubog na ibabaw, na sumasaklaw sa spherical, ellipsoidal, cylindrical, at hyperbolic paraboloid geometries. Ang pagtukoy sa katangian ay ang pagbuo ng panlabas na pahalang na thrust ng arko, na nangangailangan ng mga suporta, mga ring beam, o mga pundasyong lumalaban sa thrust upang kontrahin ang mga panloob na puwersa. Sa kabaligtaran, ang mga flat space frame ay nagdadala ng mga load lalo na sa patayong direksyon at hindi bumubuo ng pahalang na thrust ng arko; ang mga pangunahing mekanikal na prinsipyo na namamahala sa dalawang sistema ay ganap na naiiba.
- Naglo-load ng Miyembro: Pangunahin ang axial tension at compression; ang kawalan ng mga lokal na bending stresses ay nagsisiguro ng pare-parehong pamamahagi ng stress.
- Paglipat ng Pag-load: Ang mga patayong pag-load ng bubong ay nareresolba kasama ang tangential na direksyon ng hubog na ibabaw sa mga puwersa ng ehe sa loob ng shell; ang landas ng pagkarga ay maikli, na nagreresulta sa kaunting pagkawala ng enerhiya.
- Kaangkupan sa Pagpapatakbo: Isang mataas na statically indeterminate na kalabisan na istraktura; Ang pagkabigo ng localized na miyembro ay hindi nagti-trigger ng pandaigdigang pagbagsak, na nag-aalok ng mahusay na katatagan laban sa biglaang hangin, snow, at mga seismic na kaganapan.
- Single-layer Steel Lattice Shell: Single-layer member arrangement na may napakababang self-weight; angkop para sa maliit hanggang katamtamang span (15–60m) glazed domes at maliliit na landscape pavilion; naaangkop lamang sa mga rehiyon na may mahinang hangin at snow load; higit sa lahat ay gumagamit ng cast steel hub node.
- Double-layer Bolted-ball Lattice Shell: Doble-layer grid configuration na binubuo sa itaas at ibabang mga chord na may nagkokonektang mga miyembro ng web; nag-aalok ng mataas na higpit; angkop para sa karaniwang malalaking-span (30–100m) na mga coal shed at cylindrical storage shell; ang gustong pagpipilian para sa mga inland site na may karaniwang kondisyon ng hangin at niyebe.
- Double-layer Welded-ball Lattice Shell: Nagtatampok ng full-penetration welding sa mga spherical node, na nagbibigay ng pambihirang pagtutol sa deformation; angkop para sa napakalaking span (60–200m) at mga pasilidad na imbakan ng mabigat na kargada sa mga rehiyon sa baybayin na napapailalim sa malakas na hangin at malakas na niyebe.
Pangunahing Pamantayan sa Pagpili ng Materyal: Ang bakal na Q235B ay pinili para sa mga span na ≤60m at mga load sa bubong na ≤0.9 kN/m²; Ang Q355B na bakal ay ginagamit para sa mga span na >60m, heavy-load coal shed, at mga coastal region.
Binubuo ang custom-cut circular hollow section (CHS) na mga miyembro at tatlong uri ng mga espesyal na node; ang lahat ng miyembro ay pinuputol sa mga tiyak na haba batay sa curvature sa ibabaw sa halip na gumamit ng mga standardized na haba. Kabilang sa mga base material ang mga seamless steel pipe at high-frequency welded steel pipe, na may mga detalye mula φ60×3.5 hanggang φ219×10. Iba't ibang mga sitwasyon ng application para sa mga uri ng node:
- Bolted hollow spheres: Low-curvature cylindrical shell at double-layer conventional reticulated shell; binuo on-site gamit ang bolts, na nangangailangan ng zero on-site welding.
- Mga welded hollow sphere: Malaking span, heavy-load, at makapal na shell na mga istraktura; nagtatampok ng panloob na annular stiffening ribs upang labanan ang lokal na pagdurog na pagpapapangit.
- Cast steel hub node: Partikular para sa single-layer curved domes; gumamit ng mga plug-in na koneksyon at nag-aalok ng pinakamataas na antas ng standardisasyon ng bahagi.
Mga nauugnay na fastener: Gumagamit ang mga bolted sphere system ng standard Grade 10.9 high-strength bolts, conical heads, sealing plates, at sleeves; Ang mga welded sphere system ay kulang sa mga standard na fastener, ganap na umaasa sa full-penetration butt welds na may beveled edge.
Ang horizontal arch thrust ng isang reticulated shell ay 3-5 beses kaysa sa space frame; ang maling pagpili ng suporta ay maaaring direktang humantong sa pagbagsak ng bubong. Apat na uri ng mga suporta at ang kanilang mga sitwasyon ng aplikasyon:
- Nakapirming hinged na suporta: Matatagpuan sa mga sulok ng gusali; pigilan ang vertical at bidirectional horizontal displacement, pasanin ang higit sa 60% ng arch thrust ng shell, at payagan ang maliit na pag-ikot upang mapawi ang stress.
- Unidirectional sliding supports: Mag-slide sa kahabaan ng circumferential o radial na direksyon; partikular na idinisenyo upang palabasin ang thermal thrust na dulot ng mga pana-panahong pagkakaiba sa temperatura, na pumipigil sa pag-crack dahil sa thermal expansion at contraction.
- Mga tensile hinged na suporta: Ginagamit sa baybayin o bukas, nakalantad na mga site; labanan ang negatibong pwersa ng pagsipsip ng hangin at pigilan ang reticulated shell mula sa pag-angat o pagkapunit ng hangin.
- Nababanat na mga suporta: Ginagamit para sa mga site na may hindi pantay na pag-aayos ng pundasyon o para sa hindi regular na dobleng hubog na reticulated na mga shell; umangkop sa pagpapapangit ng pundasyon upang ayusin ang pamamahagi ng pagkarga.
Mga accessory ng suporta: 18–30 mm makapal na base plate, 12–20 mm lateral stiffening ribs, Q355B embedded anchor bolts, at leveling/anti-slip shims.
Ang mga karaniwang nakahiwalay na takip ng tumpok ay hindi makakalaban sa panlabas na thrust na nabuo ng reticulated shell; samakatuwid, ang naka-target na reinforcement ay kinakailangan. Gumagamit ang mga pundasyon ng C30–C35 na reinforced concrete na nakahiwalay na mga pile cap, strip foundation, o mga pile cap. Ang mga anti-uplift ground beam at konkretong counterweight pier ay inilalagay sa labas ng mga pundasyon upang pigilan ang panlabas na pag-alis. Ang flatness tolerance para sa mga naka-embed na steel bearing plate ay nakatakda sa ≤2 mm upang matiyak ang makinis na pag-slide ng mga bearings.
Ang roof enclosure system ay binubuo ng tatlong uri: aluminum-magnesium-manganese standing-seam panels para sa curved barrel shells, tempered insulating glass para sa daylighting domes, at profiled color-coated steel sheets para sa enclosed coal sheds. Ang mga pangalawang istrukturang miyembro ay ganap na binubuo ng hot-dip galvanized C- at Z-section purlins, na dinagdagan ng roof tie rods at eave struts. Ang lateral stability ay sinisigurado ng outer reinforced concrete ring beam na naglalaman ng pangkalahatang arch thrust, kasama ng karagdagang steel bracing sa mga dulo ng gable at sa pagitan ng mga column upang maiwasan ang lateral displacement sa mga dulo.
- Anti-corrosion: Hot-dip galvanized coating thickness ≥85μm para sa standard inland sites at ≥120μm para sa coastal sites na nakalantad sa salt spray; Ang on-site na pag-aayos ng nasirang galvanizing ay nagsasangkot ng Sa2.5 abrasive blasting na sinusundan ng tatlong-layer na epoxy zinc-rich coating system.
- Panlaban sa sunog: Ang mga pampublikong lugar ay pinahiran ng manipis na film na intumescent na mga patong na lumalaban sa apoy (na-rate para sa 0.5h–2.0h na paglaban sa sunog); ang mga nakapaloob na industrial coal shed ay hindi nangangailangan ng karaniwang mga coatings na lumalaban sa sunog.
- Proteksyon sa kidlat: Ang mga top-chord na miyembro ay nagsisilbing natural na kidlat-capturing mesh, na konektado sa mga pangunahing reinforcement bar ng pundasyon sa pamamagitan ng bearing anchor bolts upang bumuo ng kumpletong grounding circuit; walang karagdagang lightning protection strips ang kailangan.
Mga miyembro ng steel tube + bolted ball + unidirectional sliding hinged supports + strip thrust-resistant foundations + color-coated steel cladding; mainam para sa nakapaloob na tuyong mga shed ng karbon at pinagsama-samang silos; pinakamababang gastos at pinakamaikling panahon ng konstruksyon.
Makapal na pader na welded tubes + stiffened welded hollow spheres + fixed tension-resistant supports + pile cap foundations + aluminum-magnesium-manganese roofing; angkop para sa malalaking-span domes sa mga istadyum at mga terminal ng paliparan; nag-aalok ng pinakamataas na redundancy laban sa pag-load ng hangin at niyebe.
Standardized curved circular tubes + cast steel hub node + lightweight hinged supports + glass skylight roofing; angkop para sa mga landscape atrium at maliliit na exhibition hall; nag-aalok ng superior aesthetic appeal.
Para sa isang 100m span, ang pagkonsumo ng bakal ay 18%–25% na mas mababa kaysa sa double-layer na flat space na mga frame; ang epekto ng arko ng shell ay natural na namamahagi ng mga load, na inaalis ang pangangailangan para sa hinaharap na structural reinforcement.
May kakayahang bumuo ng spherical o kumplikadong double-curved na mga hugis ng bubong; lumampas sa 36m economic span limit ng portal rigid frames at nakakatugon sa mga kinakailangan sa pag-apruba para sa mga natatanging architectural form.
Ang curved geometry ay nagbibigay ng likas na slope para sa drainage, na inaalis ang pangangailangan para sa karagdagang mga fill layer upang lumikha ng isang slope at binabawasan ang mga panganib sa pagpapanatili na nauugnay sa pagtagas ng bubong at water ponding.
Bilang isang highly statically indeterminate structure, nahihigitan nito ang lahat ng planar steel structures sa panlaban sa Beaufort scale 12 winds, blizzard, at regional seismic activity.
Sinusuportahan ang pinagsamang pagpupulong sa lupa na sinusundan ng hydraulic lifting; binabawasan ng 70% ang pagtatrabaho sa mataas na lugar, sa gayon ay nagpapababa sa rate ng mga aksidente sa kaligtasan sa lugar.
Ang mga pare-parehong pabilog na guwang na seksyon ay nagpapadali sa pag-alis at pag-inspeksyon ng kalawang; ang hubog na bubong ay nagpapahintulot sa tubig-ulan at alikabok na dumausdos nang natural, na pinuputol sa kalahati ang dalas ng paglilinis.
Ang mga matibay na frame ng portal ay nakakaranas lamang ng planar, unidirectional na baluktot; tumataas ang mga gastos kapag lumampas sa 36m ang mga span, at hindi sila makakabuo ng mga hubog na hugis. Ang mga flat space frame ay umaasa lamang sa spatial tension at compression na walang pahalang na arch thrust; Ang pag-angkop sa mga ito sa mga hubog na ibabaw ay nangangailangan ng maraming hindi karaniwang mga bahagi, na nagdaragdag ng mga gastos nang higit sa 40%. Gumagamit ang Long Span Steel Lattice Shell Structures ng bidirectional spatial arch action, na ginagawang natural na angkop ang mga ito para sa mga curved surface at nag-aalok ng makabuluhang mga bentahe sa gastos para sa mga ultra-large span.
Ang mga space frame ay karaniwang nangangailangan ng pira-pirasong pagpupulong sa taas, na nililimitahan ang flexibility ng site; Ang mga steel lattice shell ay nagbibigay-daan sa pagpili ng apat na paraan ng pagtatayo, kabilang ang mga rotational sliding technique na angkop para sa mga nakakulong na espasyo. Tungkol sa enclosure, ang curvature ng steel lattice shell ay perpektong nakahanay sa aluminum-magnesium-manganese panels at curved glass, na inaalis ang torsional stress sa roof panels at binabawasan ang panganib ng pag-crack sa hinaharap.
Ang mga istrukturang miyembro ay ganap na binubuo ng mga walang tahi na pabilog na tubo, na nag-aalis ng mga "patay na zone" na tumatakip sa dumi na matatagpuan sa anggulo o channel na bakal; tinitiyak nito ang kumpletong saklaw sa panahon ng hot-dip galvanizing at coating application, na nagpapahaba ng anti-corrosion lifespan sa mga coastal environment ng 8–12 taon kumpara sa mga planar space frame. Standardized Processing Workflow ayon sa Kategorya
1. Bolted-ball precision machining: Round steel forging blank → Lathe finishing ng spherical surface → Multi-station drilling at pag-tap sa mga partikular na anggulo/curvatures → Magnetic particle inspection (MPI) para sa mga internal crack → Hot-dip galvanizing.
2. Member precision machining: CNC cutting of steel tubes to length → Machining of conical heads → Full-penetration CO2 circumferential welding sa magkabilang dulo → Ultrasonic testing (UT, Grade II) sa 20% ng mga kritikal na miyembro → Shot blasting (Sa 2.5) para sa pagtanggal ng kalawang → Hot-dip galvanizing.
3. Pagproseso ng accessory: Pag-Quenching, tempering, at inspeksyon ng Grade 10.9 bolts; sabay-sabay na galvanizing ng mga manggas at set turnilyo upang matiyak thread fit tolerances.
4. Factory pre-assembly: Pagtayo ng 1:1 scale curved assembly jig → Trial assembly ng fan-shaped units → Verification ng spherical rise at bolt insertion depth → Adjustment ng mga hindi karaniwang miyembro.
5. Zonal packaging: Nakategorya ang packing batay sa circumferential at radial numbering → Pagmarka ng on-site na pagkakasunud-sunod ng pagpupulong.
6. On-site na pag-install: Support leveling → Assembly of bottom chord grid → Installation ng mga web member at top chord closure → Final tightening of high-strength bolts → Galvanizing touch-up at fireproof coating.
Stamping ng steel plate hemispheres → Beveling → Assembly of internal annular stiffening ribs → Submerged arc welding (SAW) para sa pagsasara ng sphere → 100% UT (Grade II) weld inspection → Paggiling at galvanizing ng mga sphere; on-site full-penetration bevel welding ng mga miyembro sa mga sphere, na may inspeksyon at pagtanggap ng bawat weld.
Precision casting ng cast-steel node → Machining ng multi-directional connection slots → Milling ng curved tube ends → Factory unit trial assembly → Overall galvanizing; on-site assembly sa pamamagitan ng insertion at bolt locking—walang mainit na trabaho o welding na kailangan on-site.
CNC cutting ng base plates at stiffener plates → Beveling, assembly, at welding → Precision milling ng sliding surfaces → Weld inspection → Galvanizing ng anchor bolts at complete set packaging.
Karaniwang detalye ng pipe ng bakal: φ60×3.5, φ76×4, φ89×4, φ114×4, φ140×6, φ159×8, φ180×10, φ219×10
Karaniwang grid spacing: 1.5m ~ 3.5m para sa spherical at cylindrical lattice shell
Pagpapahintulot sa machining ng miyembro: Kabuuang haba ng deviation ±1.0mm, linearity ≤ L/1000
Bolted spherical node: Diameter φ120~φ400mm, kapal ng pader 12~20mm, screw hole angle tolerance ±15′
Welded hollow spherical node: Diameter φ200~φ500mm, kapal ng pader 14~22mm na may panloob na stiffening ring
Suporta sa base plate: 18~30mm kapal, stiffener plate 12~20mm, anchor bolt material Q355B
|
Marka ng Materyal |
Lakas ng ani |
Lakas ng makunat |
Saklaw ng Application |
|
Q235B |
≥235MPa |
375~500MPa |
Small-span single-layer lattice shell, light-load na daylighting dome |
|
Q355B |
≥355MPa |
470~630MPa |
Doble-layer na lattice shell na higit sa 60m, coal shed, mga lugar na may malakas na hangin at snow load |
Single-layer lattice shell matipid na span: 15m~60m
Double-layer bolted spherical lattice shell matipid na span: 30m~100m
Double-layer welded spherical lattice shell maximum span: 60m~200m
Index ng load ng bubong: Dead load 0.35~0.90kN/㎡, live load 0.5~1.2kN/㎡; closed coal shed live load hanggang 2.5kN/㎡
Temperature deformation control: Ang mga ultra-long cylindrical shell ay dapat magpatibay ng one-way sliding support para palabasin ang temperature arch thrust
Bolted spherical pipe circumferential weld: Grade 2 weld, 20% UT ultrasonic inspection para sa mga pangunahing miyembro, 100% inspeksyon para sa mga pambansang pangunahing proyekto
Welded spherical butt weld: Full penetration grade 2 weld, 100% UT inspection para sa heavy-load na lattice shell
Factory hot-dip galvanizing: ≥85μm para sa mga inland area, ≥120μm para sa coastal salt fog areas
Pamantayan sa pag-aayos sa site: Sa2.5 sand blasting, kabuuang kapal ng dry film ≥120μm para sa three-layer paint system
Tagal ng paglaban sa sunog: 0.5h/1.0h/1.5h/2.0h para sa pampublikong gusali na thin-layer fireproof coating
Ring beam at support axis deviation ≤±5mm, suporta sa elevation deviation ≤±3mm
Paglihis ng taas ng mga katabing suporta ≤2mm, pangkalahatang paglihis ng pagtaas ng shell ≤1/1000 ng taas ng disenyo
Single-layer daylighting dome: 10~20kg/㎡
Double-layer na conventional venue cylindrical shell: 20~33kg/㎡
Double-layer closed coal shed lattice shell: 33~55kg/㎡
Pinipili ang mga scheme ng pag-install para sa Long Span Steel Lattice Shell Structures batay sa mga kondisyon ng site upang matugunan ang mga hamon tulad ng limitadong espasyo at mga hadlang sa pag-access ng crane:
1. High-altitude bulk assembly: Angkop para sa maliit na span scattered na mga site, hindi kailangan ng malalaking lifting equipment
2. Block assembly: Hatiin ang shell sa hugis fan-block, mag-assemble sa lupa at iangat nang hiwalay
3. Pangkalahatang pag-aangat ng haydroliko: Mas gusto para sa malalaking lugar na panloob, bawasan ang mga panganib sa pagpapatakbo sa mataas na altitude
4. Rotational sliding installation: Angkop para sa makitid na lugar sa baybayin na may limitadong crane turning radius
Q1 Paano ako mabilis na makakapili sa pagitan ng single-layer at double-layer na Long Span Steel Lattice Shell Structures?
Para sa mga sumasaklaw na ≤60m sa mga lugar na hindi baybayin na walang akumulasyon ng snow at mataas na mga kinakailangan sa natural na pag-iilaw, mas gusto ang isang solong-layer na hub-node na lattice shell (30% na mas mababang gastos). Para sa mga span na>60m, o sa mga senaryo sa coastal, heavy-snow, o heavy-load (material storage), ang isang double-layer na lattice shell ay ipinag-uutos upang maiwasan ang lokal na buckling instability na nauugnay sa mga single-layer na istruktura.
Q2 Maaari bang tanggalin ang mga sliding support para sa mga lattice shell?
Hindi. Para sa mga barrel shell na lampas sa 45m ang haba o mga domes na lampas sa 50m ang lapad, ang thermal deformation ay bumubuo ng panloob na thrust forces na lampas sa kapasidad ng pagkarga ng bakal; ang pag-alis ng mga sliding support ay direktang magdudulot ng baluktot o pagkabali ng miyembro.
T3 Maaari bang gawin ang pangalawang pagputol o pagbabarena sa lugar pagkatapos ng hot-dip galvanizing?
Ipinagbabawal ang pangalawang pagputol o pagbabarena. Ang lahat ng mga lokasyon ng butas at haba ng miyembro ay gawa na sa pabrika, na may bolted na pagpupulong lamang na isinasagawa sa lugar; Pinipinsala ng pagputol ang galvanized coating—na hindi maaaring ganap na ayusin—makabuluhang binabawasan ang tagal ng istrakturang lumalaban sa kaagnasan.
Q4 Ano ang pagkakaiba sa pangmatagalang gastos sa O&M sa pagitan ng mga steel lattice shell at space frame?
Para sa parehong span, ang curved surface ng lattice shell ay nag-aalok ng higit na mahusay na mga kakayahan sa paglilinis ng sarili, na binabawasan ang taunang gastos sa paglilinis ng bubong ng 45%. Bukod pa rito, ang mga miyembro ng axial-load ay hindi dumaranas ng pagkapagod-sapilitan na baluktot, na inaalis ang pangangailangan para sa structural reinforcement sa loob ng 30 taon; kaya, ang pagganap ng O&M ay higit na nakahihigit kaysa sa mga flat space frame.
.
2. Comprehensive Bilingual Documentation: Probisyon ng buong dokumentasyon sa parehong English at Chinese—kabilang ang mga materyal na ulat, ultrasonic testing (UT) na ulat para sa welds, galvanization certificate, at installation structural calculations—upang direktang matugunan ang mga kinakailangan ng mga superbisor sa ibang bansa at customs clearance.
3. Proteksiyon na Packaging para sa Cross-Border Transport: Ang mga spherical node ay indibidwal na nakabalot sa bubble wrap; ang mga payat na miyembro ay naka-bundle sa mga rack na bakal na may mga proteksiyon na bantay sa sulok; at lahat ng mga item ay nagtatampok ng selyadong, salt-spray-resistant na packaging na angkop para sa kargamento sa karagatan.
4. 24/7 Bilingual na Remote Technical Guidance: Real-time na suporta sa video na sumasaklaw sa leveling ng sliding bearings, staged bolt tightening, at ring beam splicing.
5. Comprehensive Warranty Coverage: Isang 5-taong structural warranty sa mga pangunahing miyembro; anti-corrosion warranty para sa hot-dip galvanized coating (15 taon para sa inland na lugar, 8 taon para sa coastal area); at panghabambuhay na mga ekstrang bahagi para sa pagkonekta ng mga node.
Address
Tianjin International Metal Logistics Park, Jinan Economic Development Zone (East Zone), Jinan District, Tianjin, China
Tel