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第9章 大跨度建筑结构
发布时间: 2024-02-17 来源:小九直播下载电脑版/屋面体系

  – 把平板做成曲板,曲板的内力就改变为受压为 主,受压比受弯更能发挥材料的性能,尤其是 多向受压,处于空间状态更加有利。

  壳体结构一般是指由两个几何曲面构成的空 间薄壁结构  薄壳必修具备的条件:曲面的,刚性的;  组成:壳板和周边的边缘构件;  受力特点:受压为主。

  桁架等型式。 (4)施工方便,桁架可以整体制造吊装,也可 以在施工现场高空进行杆件拼装。

  在竖向荷载作用下,支座会产生向内的水 力(推力)的曲线形结构,称为拱结构。

  下凹双曲率碟形屋面 不便于排水,最大的 碟形屋面:美国阿拉 美达比赛馆,跨径 128m(1967)

  受拉内环采用钢制,受压外环采用钢筋混凝土制作。可比平行布 置做到较大跨度。

  (1)扩大了梁式结构的适用跨度。 (2)桁架可用很多材料制造,如钢筋混凝土、 钢材、木材均可。 (3)桁架是由杆件组成的,桁架体型可以多样

  大的网壳工程。屋盖平 面为核桃形曲肋球面网 壳,网架屋脊长向拱架 跨度146m,落地矢高

  加强连接平面结构的纵向构件以形成一个整体结构, 共同承载克服荷载层层重复传递,经济性好,整体刚度大, 抗震能力好;悬索结构,网架和网壳结构

  悬索结构由受拉索、边缘构件和下部支承构件所 组成。如图所示,拉索按一定的规律布置可形成各种 不同的体系,边缘构件和下部支承构件的布置则必须 与拉索的形式相协调,有效地承受或传递拉索的拉力。 拉索一般都会采用由高强钢丝组成的钢绞线、钢丝绳 或钢丝束,边缘构件和下部支承构件则常常为钢筋混 凝土结构。

  用跨度更大,一般可达到30~60m; 2、整体性强,稳定性高,空间刚度大,具有各向受 力性能,应力分布均匀,节省材料; 3、网架是高次超静定结构,结构安全度特别大,倘

  设计要点 单层悬索体系垂跨比经验取值: 1/201/10 加强形状稳定性的措施: 采用重屋面 采用预应力钢筋混凝土悬挂薄壳 采用横向加劲构件

  一般形式 由下凹的承重索,上凸的稳定索及它们之间的连系杆组成 承重索垂跨比一般取1/201/15 ,稳定索拱跨比一般取 1/201/25

  张拉薄膜结构只有在受拉绷紧的状态下才能保持结 构的稳定,其型体全部由双曲面构成。形体随撑杆及索网 的位置、方向、部位等变化而变化。

  2.1、受力特点及适合使用的范围 受力特点 : 利用薄膜材料制造成气囊,充气后形成建筑空间,并承受外 力,在任何情况下都必须处于受拉状态才能保持结构的稳 定。

  一、定义 • 网架由许多 杆件按照一 定规律组成 的网状结构, 是一种受力 性能很好的 空间高次超 静定结构体 系。

  三、适用范围:中 小跨度的工业与 民用建筑,而且 非常适合于大跨 度的体育馆、展 览馆、影剧院、 大会堂等屋盖结 构。

  上索既是稳定索,又直接承 载 a)双层内环梁 b)双层外环梁 c)双层内外环梁 d)单层外环梁网状布置 e)双层外环梁网状布置

  用薄膜材料作围护结构的建筑。 薄膜多为纤维织物(如合成纤维、玻璃纤维、金属

  受力特点 : 利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间 的一种结构。薄膜不能承受荷载,绷紧后承受拉力且任 何状态下保持,否则会失稳;轻巧柔软、采光好、构造 简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态 适合使用的范围: 适用于各种建筑平面,大多数都用在临时及半永久建筑:博 览会、体育建筑、文娱演出等其它临时建筑

  平面结构体系:门式刚架、薄腹梁、桁架、 拱结构等杆件系统结构。  空间结构体系:解决大跨度屋盖问题  跨度:壳>双向板>单向板

  悉尼歌剧院 建筑物的外 形由大平台 上十个巨型 壳片组成, 各种房间隐 藏在它的内 部,这些壳 片如同花瓣 似的指向天 空,构成奇 异的造型, 给人以美的 联想。

  悉尼歌剧院规模 庞大,它包括 2700个座位,一 个1550的剧场, 一个420座的排演 厅,还有许多展 览场地,实际上 是一座综合性文 化演出中心,歌 剧院的环境位置 十分优越,座落 在悉尼港内三面 临海的小块地段 上。

  – 两边支承的单向板只有一个方向受弯,另一个方 向的抗弯能力根本就没有利用; – 如果把做成四边支承的双向板,那么,双向受弯, 两向共同受荷,则材料的抗弯潜力得到较充分的 发挥。

  – 在相同荷载作用下,双向板比单向板的跨度可以 大1.3~1.8倍。 – 双向板虽然是四边支承而起双向受力的作用,但 还是平面结构,它的内力还是弯矩。

  由一些强度不大的纵向构件将平面结构连接起来构成 纵向构件层层重复传递荷载,并不分担荷载 梁式,框架式和拱式结构

  一、利用地基基础直接承受水平推力  最省事的简易办法  优点:外形别致;  缺点:建筑空间高度较小。

  (1)基础底面做成斜面形状 (2)要求地基的土质条件较好 (3)落地拱的拱结构直接落地

  加拿大多伦多汤姆逊音乐厅,1982年建成。音乐厅位于多伦多市中心区,有2812个座位。 其外形如一个巨大的玻璃覆盆,中心部分是演出厅,周围是休息厅和门厅。玻璃覆盆由 钢架支撑。夜间,灯光透过玻璃,流光溢彩,整个音乐厅有如一个闪光的大钻石。音乐 厅的音响和视线效果均数上成。

  薄膜充气后均匀受拉,能充分的发挥材料的力学性能 适合使用的范围: 体育馆、展览馆、餐厅等,且特别适合于防震救灾等临时 性及永久性建筑

  拱与梁的主要区别: 1. 拱结构内力主要以压力为主; 2. 在竖向荷载作用下对支座产生水平推力

  结构特点:不受弯矩作用,主要受轴压力。  优点:发挥材料的抗压有利性能  缺点:拱脚处产生很大的水平推力(所以桁架 使用更普遍)

  1、拱的主要优点: 由于水平推力的存在使得拱的弯矩要比跨度、 荷载相同的梁的弯矩小得多,并主要是承受压力。 2、拱的主要缺点: 由于支座要承受水平推力,因而要求比梁具有更 坚固的地基或支承结构(墙、柱、墩、台等)

  它以精巧的圆形屋顶著称于世。屋顶直径60米,由1620个 钢筋混凝土预制棱形构件拼合而成,这些构件最薄的地方 只有25毫米厚,它们不但在力学上十分合理,而且组成了 一个非常完整秀美的天顶图案。

  一、折板结构  是由若干狭长的薄板以一定角度相交连成折线形 的空间薄壁体系。

  折板结构呈空间受力状态,拥有非常良好的力学性能 结构厚度薄、省材料、构造简单 适合使用的范围: 可用来建造大跨度屋顶,也可用于外墙

  2、折板的结构及形式 : 单波和多波;单跨和多跨;三角形及梯形折板 3、折板结构的建筑造型 结构相对比较简单,可预制装配施工,大范围的使用在建筑中,造 型新颖,具有独特外观

  1 特点  轴向拉伸抵抗外荷作用,充分的利用钢材强度  施工方便,费用低  便于建筑造型

  公共建筑(剧院,展览馆,体育场馆,车站等) 专门用途的建筑 (飞机库,汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间,造船厂等)