建筑概论 教学课件 ppt 作者 刘冬梅 主编第8章 大跨建筑简介.pptVIP

第一节 概述 1.大跨建筑的概念 为了满足社会生活和居住环境的需要，人们需要大的覆盖空间，如大型 体育馆等大跨建筑，这些建筑的跨度很大，有的甚至到达几百米。传统的 建筑受到结构形式的限制，难以跨越较大的跨度，为了满足要求，这就需 要受力性能更好的平面或空间体系。 大跨度建筑不仅仅依赖材料的性能，更重要的是依赖自身合理的结构体 系。 大跨度建筑目前是发展最快的结构体系，除了跨度大，经济合理，还 具有整体刚度大、抗震性能好的优点，另外，轻盈优美的外形更是受到人 们的青睐。目前大跨度建筑常见于大跨度厂房、飞机机库、候车候机厅体 育场、影剧院、展览馆、大型仓库等。 2.大跨建筑的发展概况（1）罗马万神庙，见图1。穹顶直径达43.3m，顶端高度也是43.3m，中央开一个直径8.9m的圆洞。 （2）威斯敏斯特教堂，见图2。总长156米，宽22米；大穹窿顶高31米，跨度大19.3m，钟楼高68.5米，拱脚厚度达910mm。  图1 罗马万神庙 图2 威斯敏斯特教堂 （3）德国法兰克福机场的机库，采用的是270m×100m的双跨悬索结构，见图3。 （4）世界上最大的足球场—巴西马拉卡纳体育场建于1950年，建筑面积11.85万平方米，场内全部草坪面积14 610平方米，足球场草坪面积为8250平方米，设计可容纳人数为15.5万人，见图4。  图3 德国法兰克福机场机库   图4 马拉卡拉体育场 （5）首都人民大会堂，采用的是钢屋架，跨度达到60m，南北长336米，东西宽206米，高46.5米，占地面积15万平方米，建筑面积17.18万平方米。比故宫的全部建筑面积还要大。见图5。（6）北京奥运会主场馆“鸟巢”，目前是世界上跨度最大的钢结构建筑，外形像鸟巢，立面与结构达到了完美的统一，工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、东西宽294米，高69米，见图6 。  图5 首都人民大会堂 图6 鸟巢 第二节 大跨建筑的结构选型 （一）网架结构 网架结构是由多个面内的链杆通过铰连接而成的结构，可以看作是 多个平面桁架交叉结合起来的结构，其示意图见图7。 图7 网架结构示意图 1.网架结构的基本单元 图8 基本单元 2.网架结构的形式双层网架（图9）、三层网架、组合网架（图10）、曲面网架（图11） 图9 双层网架 图10 组合网架 图11 曲面网架 3.网架结构的特点（1）跨度大，比桁架更大，最大跨度可达150m。（2）个杆件的受力由轴向受压或受拉为主，受力性能好，因此用料省，一般可比桁架结构省料30%。（3）网架结构属于高次超静定结构，超荷能力大，即使某一杆件甚至几个杆件受压屈曲，也不会影响整个网架结构的稳定性。（4）由于是网格形式，可方便铺设屋顶面层材料或屋顶下部的灯具装饰等。 4.工程实例（1）首都体育馆，图12，是北京最大的现代化体育馆之一，平面呈矩形，建筑物东西长122.2米，南北长107米，建筑面积4万平方米，坐席数为18000个。屋盖结构为平板型双向空间钢网架，平面尺寸99m×112.2m，是我国矩形平面屋盖中跨度最大的网架。（2）上海体育馆，图13圆形屋盖直径为110m，采用的是三向钢网架结构，周边支撑在36根柱子上，网架高度为6m，整个网架结构用钢量为47kg/m2。  图12 北京体育馆 图13 上海体育馆 （二）网壳结构1.网壳