大跨建筑构造设计报告.ppt

大跨建筑构造设计;目录;大跨建筑发展历史; 然而大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后，特别是第二次世界大战后的几十年中。例如1889年为巴黎世界博览会建造的机械馆，跨度达到115m，采用三铰拱钢结构；又如1912-1913年在波兰布雷斯劳建成的百年大厅直径为65m，采用钢筋混凝土肋穹顶结构。目前世界上跨度最大的建筑是美国底特律的韦恩县体育馆，圆形平面，直径达266m，为钢网壳结构。我国大跨度建筑是在解放后才迅速发展起来的，20世纪70年代建成的上海体育馆，圆形平面，直径110m，钢平板网架结构。我国目前以钢索及膜材做成的结构最大跨度已达到320m。;大跨建筑结构类型; 壳体结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。 优点：壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。薄壳结构的优点是可以把受到的压力均匀地分散到物体的各个部分，减少受到的压力。实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑。 缺点：较为费工和费模板。 ;;实例分析：德国汉诺威游泳馆; 该建筑屋顶部分主要由两个筒壳结构裁剪而成，且结合了扭壳结构特征的壳体结构。 根据不同的空间需要，将两壳设置为一高一低，一大一小，倾斜相对，分别覆盖在比赛厅和热身池上。且通过两壳之间的高差处理，采用大面积玻璃窗，为室内提供了良好的采光。 该建筑在采光结构和功能等方面相得益彰。;2 网架结构;一、交叉桁架体系网架 由两组或三组平面桁架组成的网架结构。 二、三角锥体系网架 适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。其中分为：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。 三、四角锥体系网架 由四角椎体组成的网架结构，有五种形式，分别是：正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。 四、六角锥体系网架 由六角锥体（七面体）组成的网架结构，称为六角锥体系网架。它的基本单位元为6根弦杆，6根弦杆构成的六角锥体。这类网架的一种主要形式即为六角锥网架。;实例分析：哈尔滨梦幻乐园; 建筑屋盖部分采用钢空间网架结构，符合该建筑大空间需求。 屋顶倾斜，在普通网架的基础上采取斜置和弯折的布置方法。同时，根据平面布置进行裁剪组合，使之既符合扇形平面空间的需求，又兼顾了结构网格的布置。;3 网壳结构;常见的网壳结构形式;实例分析：巴塞罗那圣约迪体育馆; 圣约迪奥运体育馆屋盖采用空间网壳结构。网壳分为五个部分，中央为双曲扁壳，周圈四篇弯曲的筒壳，整体形成微微起伏的外轮廓，与所在山坡相呼应。 建筑空间和形象处理都以表达屋盖为出发点。比赛厅下沉，波浪形檐口与屋顶的过渡等等。且五块屋盖单元之间的连接部分处理成天窗，用于采光通风，形成光影效果和质地变化清楚的表达了屋盖的结构逻辑。;把“梁”中多余材料挖空，形成“桁架”结构，属一维的； 把“板”中多余材料挖空，形成“网架”结构，属二维的； 把“壳”中多余材料挖空，形成“网壳”结构，属三维的；;4悬索结构;悬索结构特点： 1.通过索的轴向拉伸抵抗外荷作用，充分 利用钢材强度，自重低。跨度越大，经济 型越好。 2.施工方便费用低。 3.便于建筑造型，容易适应各种建筑平面。 4.可创造具有良好的物理性能的建筑空间。 5.稳定性差。 6.边缘构件和下部支撑必须具有一定的刚度 和合理的形式,以承受索端巨大的水平拉力。 ;悬索结构周边构件与屋盖示意图;2.拱形周边;日本国立代代木竞技场 ; 篮球馆的主张拉构件从单根主塔柱顶 端开始盘旋而下至地面，钢管主张拉 构件与钢筋混凝土塔柱之间形成格构 式结构，保证整体结构的稳定性。在 主张拉钢管和看台钢筋混凝土构架结 构后端之间布置工字钢悬吊构件组成 半刚性曲面悬吊结构; 截面为H型、C型、Z型、U型钢构件（一般构件的厚度小于16mm,其中C型、Z型、U型钢属冷弯薄壁型钢) 连接起来，组成主体承重体系；以各种板材(板材厚度一般小于4mm）作为屋面和墙面，再配以构件、门窗等形成完整的建筑体系。 轻--自重轻、围护结构轻、构件轻、用钢少等。 ;轻钢结构的特点：1、适用范围广，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中。 2、施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需30天左右，而若采用钢筋混凝土结构则需要8—12个月左右。 3 、综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。 4