球节架

在建筑和结构工程中，空间框架或空间结构（3D 桁架）是一种刚性、轻型、类似桁架的结构，由几何图案的互锁支柱构成。 球节架可用于跨越几乎没有内部支撑的大面积区域。 像桁架一样，由于三角形固有的刚度，空间框架很坚固； 挠曲载荷（弯矩）作为拉伸和压缩载荷沿每个支柱的长度传递。

球节架通常使用刚度矩阵设计。 建筑空间框架中刚度矩阵的特点是角度因素的独立性。 如果接头足够坚固，则可以忽略角偏转，从而简化计算。

最简单的空间框架形式是由铝制或管状钢支柱制成的水平板，由互锁的方形金字塔和四面体组成。 在许多方面，这看起来就像塔式起重机的水平臂重复多次以使其变宽。 更强的形式由互锁的四面体组成，其中所有支柱都具有单位长度。 从技术上讲，这被称为各向同性向量矩阵或在单个单位宽度中称为八位组桁架。 更复杂的变化会改变支柱的长度以弯曲整体结构，或者可能包含其他几何形状。

在空间框架的意义上，我们可以发现三个系统之间有着明显的区别：

曲率分类

• 空间平面覆盖层：这些空间结构由平面子结构组成。 它们的行为类似于板的行为，其中平面中的挠度通过水平杆引导，剪切力由对角线支撑。

• 桶形拱顶：这种类型的拱顶具有简单拱形的横截面。 通常这种类型的空间框架不需要使用四面体模块或金字塔作为其背衬的一部分。 分段式桶形拱顶按照IS:800-2007组织，评价大多使用STAAD进行。 这项工作引出了对范围、极端重定向、自重和成本的模型的评估。
• 球形圆顶和其他复合曲线通常需要使用四面体模块或金字塔以及蒙皮的额外支撑。

按元素排列分类

• 单层网格：所有元素都位于要近似的表面上。
• 双层网格：元素被组织成两层，彼此平行，相隔一定距离。 每一层形成三角形、正方形或六边形的格子，其中层中的节点的投影可以重叠或相对于彼此移位。 对角条在空间的不同方向上连接两层的节点。 在这种类型的网格中，元素被关联到三组：上警戒线、警戒线和警戒线下对角线。
• 三层网格：元素放置在三个平行层中，由对角线连接。 它们几乎总是平坦的。

其他可归类为空间框架的示例如下：

• 褶皱金属结构：出现是为了解决模板和浇筑混凝土的问题。 通常使用焊接接头运行，但可能会升高预制接头，这一事实使它们成为空间网格。
• 悬挂覆盖物：电缆拉紧、脊柱和悬链拱反缆车的设计在理论上比任何其他替代方案都更好地展示了它们的引导力的能力，具有无限的组合可能性和对任何类型植物覆盖物的适应性 或确保不着。 然而，负载股的形状不精确（理想地动态适应充电状态）和将电弧弯曲到意外应力的风险是需要预压缩和预应力元件的问题。