建筑结构2--大跨空间 结构【企业广告传媒】详解.ppt

壳体的受力特征 薄壳结构是一种薄得不致于产生明显的弯曲应力，但厚度是可以承受压力、拉力和剪力的形抵抗结构 所谓“形抵抗结构”就是将材料造成一定的形式从而获得强度去承受荷载的结构 薄壳结构赖以获得这种能力的“形”就是曲面，薄壳的结构效能就是归功于曲面的曲率和几何特征 薄壁壳体结构，由于它主要承受曲面内的轴力作用，所以材料强度能得到充分利用，同时由于它的空间工作，所以具有很高的强度和很大的刚度。 钢筋混凝土壳体（所有壳体，无论效率高低)均可按鸡蛋壳厚1/100跨度作为厚度的上限值 * 壳的跨厚比 结构的每一个细胞都最有效地投入到抵抗外载荷的战斗中（构件不再受弯，截面厚度上均匀的只收轴力） 1/100～1/1000 * 壳的形式及分类 筒壳，球壳，折板结构，双曲扁壳，双曲抛物面壳 * 壳体的组合和变异 * 围护与结构的合二为一 * 壳体的特殊类型：折板 * 网壳结构 * 网壳结构的发展 网壳结构也是近半个世纪以来发展最快、应用最广的一种空间结构 具有优美的建筑造型，无论是建筑平面、外形和形体都能给设计师以充分的创作自由 在建筑平面上可以适应多种形状，如园形、矩形、多边形、三角形、扇形以及各种不规则的平面 在建筑外形上可以形成多种曲面，如球面，椭圆面，旋转抛物面，旋转双曲面，圆锥面通过曲面的切割和组合得到 * 网壳结构的分类（一） 零高斯曲率是指曲面一个方向的主曲率半径无穷大；而另一个主曲率半径为某一数值，故又称为单曲网壳：柱面网壳、圆锥形网壳等 * 网壳结构的分类（二） 正高斯曲率是指曲面的两个方向主曲率同号，均为正或均为负 球面网壳、双曲扁网壳、椭圆抛物面网壳等 * 扭曲面网壳 单块扭网壳 双曲抛物面网壳 * 切割或组合形成曲面网壳 球面网壳用干三角形、六边形和多边形平面时，采用切割方法组成新的网壳形式 * 施威德勒(Schwedner)型球面网壳 这种网壳是在肋环型基础上加斜杆而组成。它大大提高网壳的刚度，提高抵抗非对称荷载的能力。根据斜杆布置不同有：单斜杆、交叉斜杆和无环杆的交叉斜杆等，网格为三角形，刚度好，适用于大、中跨度。 * 凯威特型球面网壳 这种网壳是由n(n＝6，8，12，…)根径肋把球面分为M个对称扇形曲面。每个扇形面内，环杆和斜杆组成大小较匀称的三角形网格。这种网壳综合了旋转式划分法与三角形划分法的优点．因此，不但网格大小匀称，而且内力亦均匀，大、中跨度 * 联方型球面网壳 由人字斜杆组成菱形网格，两斜杆夹角为30－50之间，其造型美观。为了增强网壳的刚度和稳定性，在环向加设杆件，使网格成为三角形，适用于大、中跨度 * 短程线球面网壳 用过球心的平面球，在球面上所得截线称为大圆。在大圆上，两点连线为最短路线，称短程线。由短程线组成的平面组合成空间闭合体，称为多面体。如果短程线长度一样，称为正多面体。球面是多面体的外接圆 * 平板组合式球面网壳 将球面变为多面体，每一面为一平板网架 * 建筑学专业结构设计原理大跨空间结构 2009年9月 * 大跨空间结构的应用 工业建筑 体育建筑 交通建筑 展览建筑 商业建筑 * 大跨空间结构的形式 平面结构体系，空间结构体系 刚性结构体系，柔性结构体系、刚柔结合体系 屋架、桁架、网架、网壳 张拉结构，索穹顶 张弦梁、张弦桁架、弦支网壳（组合） * 门式钢架 最简单的梁和柱钢接+金属屋面板 * 屋架：H/L=1/6 * 屋架的适用跨度 平行弦屋架杆件受力不均匀，用料较多 拱形屋架受力情况虽然合理，但由于上弦各节点都落在抛物线上，尺寸很零件，施工不方便 三角形屋架适用于较小跨度的屋盖(跨度宜在15m以内) 折线形屋架上弦支点座落在抛曲线附近，所以，受力比较合理，折线形屋架采用较多 梯形屋架的上弦扦出两个坡度较小的斜直线组成，半边屋架的外轮廓线为梯形，斜杆呈人字形。这种屋架的刚度、构造比较简单，自重较大，一般用于跨度为24m一36m的工业建筑物 * 常用屋架形式及说明（一） * 常用屋架形式及说明（二） * 网架结构 * 网架结构的优点 结构组成灵活多样但又有高度的规律性，便于采用，并可适应各种建筑方面的要求 网架结构的组成虽有一二十种之多，但每一种都十分规则，方便设计 网架高度内的空间可以用以设置管道等设施，网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果 适应各种支承条件和各种建筑造型，满足公共建筑要求 * 网架结构的受力特点 具有各向受力的性能，它改变了一般平面桁架的受力状态，是高次超静定空间结构 网架结构的各杆件之间互相起支撑作用，因此，它的整体性强、稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式，尤其对大跨度建筑其优越性更为显著 在结点荷裁作用下，网架的杆件主要承受轴力，能够充分发挥材料的强度，因此比较节省钢材 网架