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大跨度建筑结构形式

大跨度建筑结构形式
大跨度建筑结构形式

随着我国社会的不断发展,建筑结构形式设计也在不断的更

新,为了满足人们内心的欲望和需求,多样化的建筑结构类型也

在不断的提高。目前,大跨度的空间形式结构已经成为了我国建

筑行业中的重点。

1 网架结构中形式和技术的特点

网架结构形式和技术特点是作为技术人员们最根本的规律和

将若干个杆相连接而成,从而逐渐形成了一种网格结构形式,其

中有些技术人员会将这些网络结构相连接起来从而组成多层的结

构形式,从而被我们称之为网架结构。其具体的施工材料都是由

简单的钢管或是钢材质而组成。

1.1 网架结构的具体形式特点

网架结构的具体形式特点可以分成以下四种: (1) 平面框架结

构中主要是包括竖向正交放网架结构、双向倾斜放网架、正面斜

放网架结构等。(2) 四角椎体形状的网架结构,其中主要都会包括

四角椎体当中呈现的网架结构和斜放椎体结构等。(3) 三角椎体中

的网架结构,主要是包括抽空三角椎体中存在的网架结构、蜂窝

类型的四角椎体网架结构。(4) 正六角锥体中存在着网架结构。1.2 网架结构形式中主要的特点

在我国大跨度的建筑结构当中,网架结构是目前在施工当中

最为普遍的一种结构形式,它自身有着自重较轻、抗震性能比较好、传送途径比较便捷等一些优点。在其他施工当中,网架结构存在

着施工便捷又有着极高的固定性能优势,并且还有效地加强了施

工的整体效率,做到外表美观的作用。另外,比较容易将网架结构固定,还能够将其设备进行安装铺垫,提高了其施工的整体质量效果,最重要的一点是减少了施工时开销成本。

2 网壳结构形式技术的特点

在我国的大跨度建筑结构形式技术当中,施工人员通常都会

采取钢筋混凝土、木材、钢管等作为基本材料进行网壳结构形式的施工标准。

2.1 网壳结构形式技术

在实施的具体施工当中,网壳结构形式技术可以分成球面网

壳结构形式和双弯曲面网壳结构形式以及圆柱性面网壳结构形式等多种多样化的比较复杂的结构形式。

2.2 网壳结构形式中主要的特点

针对网壳结构形式进行设计的过程当中,其他组成材料要对

照好轻重、相对于其他的整体结构形式来讲,不仅要确保在质量的基础之上,还要对网壳结构形式的衡面的尺寸进行详细的分析,由于壳体的整体结构形式的外观具有科学性,因此它不仅能够比较合理化的分配内部中的结构作用,还能够将其有效地确保安全稳定性,在实际的施工现场当中,该结构虽然整体的厚度比较小,但是其整个覆盖率空间是比较充裕的。由于壳体的改观结构形式具备着科学合理性的特点,因此其刚度和韧度也是非常强大的,改结构在实际的操作中能够大量的节省施工中所需要的材料,并且在整个施工的过程当中,由于自身的厚度比较小、承载压力也

比较小,因此,更加具备这经济适用的标志,可以提供更多的建筑结构空间。薄壳结构本身在实际应用中表现突出的特点就有很多,在实际的施工中也一直都有被借鉴。首先是薄壳结构可以凭借着厚度小和承担比较大的负荷,在这方面上就发挥了比较强大的通以及重要性,只能够在工程当中比较合理的利用这个特点为实际的施工中带来了安全和稳定性以及经济节约的合理利用效果。这个特点主要是来源于薄壳结构形式可以通过几何的形式来增加材料的抗压性以及耐用性,是我国现代社会所提倡的环保建筑中不可或缺的结构形式设计。

3 膜结构的形式设计的特点

膜结构形式是我国上个世界初所研究出来的一种新型的空间

结构形式,该结构的制作主要是采取柔软的材料作为主要,在建筑结构设计实际施工当中,该膜结构形式是一种刚度和厚度以及整体的覆盖面积都是比较大的体系结构。

(1) 膜结构形似技术主要是根基膜结构的支撑方式,可以将支

撑方式将其分成为以下几种的结构形式: ①充气膜结构形式技术,这一结构形式主要是应用在建筑工程中的内部灌注到一定的空气,由于建筑的层面自身的弯曲度相对来讲就比较小,跨度时会比较大,相关的技术人员可以根据建筑物四周的四角线来观察并设置相应的位置钢索进行施加到一定性的压力。这一种结构形式技术应用在临时的建筑施工当中会比较合适。②悬挂膜结构形式技术,针对建筑结构形式进行实际的施工中,通常设计者都会采取用枝

杆将钢索以及膜材料结构悬挂起来,将其钢索进行加固紧绷的状态,从而增加建筑屋顶的厚度。③骨架支撑力膜结构形式技术,这是以一种骨架作为替换充气膜结构形式中的空气为支撑结构形式,骨架可以按照建筑中实际的需求进行选择应用结构形式,然后在骨架上设置膜材并且经过加固紧绷,比较适用于建筑物为平面或是方形、矩形以及圆形一系列的建筑标志。

(2) 膜结构形式技术中主要特点。其膜结构形式技术中主要的

特点为,应用重量比较轻、跨度比较大,建筑物中的造型比较自由美观、施工中比较便捷、具备良好的经济适用和较高的安全可靠的性能、透视性和清洁性比较好和耐久性比较久等特点。

4 悬索结构形式技术的特点

悬索结构形式技术的主要由能够受拉的索而形成的,相关的

技术人员需要根据国家的规定制定将所有按照规律的形式进行装置,从而使其形成一个建筑整体结构的体系。悬索建筑屋盖的整体结构形式的组成就是由悬索系统中屋面以及支撑体系的三个部分组成。其中悬索系统中的应用结构材料通常都是采取高强度的钢丝,将其捆扎成一个钢丝团,这样一来就可以有效地把建筑中的强度和稳定性都提高,技术人员也可以采取圆钢等材料进行实施。

4.1 悬索结构形式技术

悬索结构形似是按照按索的布置形似进行分层数,单向单层

悬索结构、辐射形式单层数结构、双向单层悬索结构形式、单向

双层预应力悬挂结构形式、辐射式单向预应力悬索结构形式、双

向双层预应力悬索结构形式等。

4.2 悬索结构形式技术主要的特点

在悬索结构形式技术中,能够受到拉力的索通过轴向伸拉才

可以有效地抵抗外部来的压力影响,这样才可以有效的避免悬索

结构形式的发生比较大的弯曲以及剪力效果,此时要将其在钢材

内部充分的应用在其中,以确保可以提高建筑整体结构形式的厚

度。在建筑结构形式技术当中,悬索结构形式具备这多样化的特点,并且覆盖率比较灵活,适用于多种的建筑结构环境,另外,由于

钢索具备着重量较轻的特点,在建筑工程施工当中可以不利用大

型的设备,但是需要主要的是,这种结构的设计科学理论是要比

以往的设计结构理论要复杂的多,在实际的施工中需要注意的事

项是比较多。

5 总结

随着我国社会经济的不断发展和人们生活水平的提高,大跨

度建筑物也越来越受到人们的追捧,空间中的整体结构的发展必

然会促使建筑行业的加快运转。在空间结构形式技术当中,设计

者需要根据不同的方式理论将其结构进行准确的预算,在设计当

中不仅需要注重外观,还要根据承受能力的科学性进行考虑,只

有这样才能够达到大跨度的建筑结构形式和设计。——知识就是力量,学海无涯苦作舟!——

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不要担心知识没有用,知识多了,路也好选择,也多选择。比如高考,高分的同学,填报志愿的时候选择学校的范围大,而在分数线左右的就为难了,分数低的就更加不要说了。再比如,有了知识,你也可以随时炒老板。

大跨度屋盖结构

一、桁架 桁架应用极广,适用跨度范围(6—60m)非常大。以受力特点可分为: 平面桁架、立体桁架、空腹桁架。通常所指的桁架全是平面桁架,只在强调其与立体桁架或空腹桁架有所区别时,才称之为平面桁架。文艺复兴时期,改进完善了木桁架,解决了空间屋顶结构的问题;10 世纪工业大发展,因工业、交通建设需要,进一步加大跨度。出现了各种钢屋架采用桁架。 (一)桁架的基本特点 1.平面——外荷与支座反力都作用在全部桁架杆件轴线所在的平面内; 2.几何不变——桁架的杆件按三角形法则构成; 3.铰接——杆件相交的节点,计算按铰接考虑,木杆件的节点非常接近铰 接;钢桁架或钢筋混凝土桁架的节点非铰接、实属于刚架,其杆件除轴向力外,还存在弯矩,会产生应力但很小,依靠节点构造措施能解决,故一般仍按结点铰接考虑; 4,轴向受力——结点既是铰接,故各杆件(弦杆、竖杆、斜杆)均受轴向力,这是 材尽其用的有效途径。 (二)桁架的合理形式 选择桁架形式的出发点是受力合理,能充分发挥材力,以取得良好的经济效益。桁架杆件虽然是轴向受力,但桁架总体仍摆脱不了弯曲的控制,在节点竖向荷载作用下,其上弦受压、下弦受拉,主要抵抗弯矩,而腹杆则主要抵抗剪力。由力分析可以看出,在其他条件相同的情况下,受力最合理,结点构造最简单,用料最经济,自重最轻巧,施工也可行的是多边形或弧形桁架,因其上弦非直线,制作较复杂,仅适用于较大跨度的情况。一般为便于构造与制作,上下弦各采用等截面杆件,其截面按最大内力决定,故内力较小的节问,材料未尽其用;为充分发挥材力,应尽量使弦杆各节点内力值接近。为进一步改进多边形桁架,使其上弦制作方便些,可作成折线形上弦的桁架,其高度变化接近于抛物线,这样适用于中、大跨(l>18m),但其制作

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

建筑构造作业 大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析 建筑的三个最基本要素包括强度、适用和美观。适用是指该建筑的实用功能,即建筑可提供的空间要满足建筑的使用要求,这是建筑最基本的特性;美观是建筑物能使那些接触它的人产生一种美学享受,这种效果可能是由一种或多种原因产生,其中也包括了建筑形成的象征意义,形状、花纹和色彩的美学特征;强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑物的基础,没

有结构就没有建筑物,也不存在适用,更不可能有美观。 大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。为了满足社会生活和居住的需要,人们需要更大的覆盖空间,如大型的集会场、体育馆、飞机库等、跨度要求很大,达几百米或者更大,这是就需要大跨度结构。大跨度建筑通常指跨度在30米以上的建筑。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。对于建筑师及工程师们而言,大跨度建筑提供了一种既方便又经济的覆盖大面积空间的方法,尤其在大跨度建筑中,结构选型是制约建筑空间形式的造型的重要因素。大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩,习惯上分为如下这些类型:钢架、桁架结构、拱结构、壳体结构、折板结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、张弦梁结构和索-膜结构。大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。大跨度建筑在古代罗马已经出现,如公元120到124年建成的罗马万神庙,成圆形平面,穹顶直径达43.5m,用天然混凝土浇筑而成,是罗马穹顶技术的光辉典范。 罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现,但是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最近几十年中。大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现,促进了大跨度建筑的进步。一是需要,二是可能,两者相辅相成,相互促进,缺一不可。19世纪后半叶以来,钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用,使大跨建筑有了很快的发展,特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高,各种轻质高强

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

建筑构造作业——大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。 大跨度建筑在古代罗马已经出现,如公元120到124年建成的罗马万神庙,成圆形平面,穹顶直径达43.5m,用天然混凝土浇筑而成,是罗马穹顶技术的光辉典范。

罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现,但是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最近几十年中。 大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现,促进了大跨度建筑的进步。一是需要,二是可能,两者相辅相成,相互促进,缺一不可。19世纪后半叶以来,钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用,使大跨建筑有了很快的发展,特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高,各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。 大跨度建筑常用结构形式;大跨度常用建筑结构根据结构形式,受力构件排列组合不同可分平面平面机构体系和空间结构体系两大类,共有八种。它们是: 平面结构体系有拱、刚架以及桁(héng)架。空间结构体系有网架、折板(薄壳)、悬索、膜结构以及混合结构。 拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱成曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩可以降到最小限度,主要内力变为轴向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样跨度的梁结构断面小,故拱能跨越较大的空间。 但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力,为了保持结构的稳定性,必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱,墙厚随拱跨增大而加厚。很明显,这会使建筑的平面空间组合受到约束。 拱的内力主要是轴向压力,结构材料应选用抗压性能好的材料。古代建筑的拱主要采用砖石材料,近代建筑中,多采用钢筋混凝土拱,有的采用钢衍架拱,跨度可达百米以上。拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。

大跨度建筑结构

大跨度建筑结构 1单层刚架 刚架是以横梁和柱以整体连接方式构成的一种门形结构。 1.1受力特点:梁柱合一的刚架仍是横向受弯为主的结构,但梁柱刚接的相互约束减少了梁跨中与柱内弯矩,内力虽然有轴力,但以弯矩为主,这是其承荷传力的基本特性。刚架结构比屋架和柱组成的排架结构轻巧,可以节省钢材和水泥。由于大多数刚架的横梁是向上倾斜的,不但受力合理,且结构下部的空间增大,对某些要求高大空间的建筑特别有利。同时,倾斜的横梁使建筑屋顶形成折线形,建筑外轮廓富裕变化。 由于刚架结构受力合理,轻巧美观,能跨越较大的跨度,制作又很方便,因此应用非常广泛。但刚架结构的刚度较差,不宜用于吊车起吊重量超过100KN的厂房等建筑。 1.2刚架结构的类型 刚架按结构组成的构造方式不同,分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。无铰刚架和两铰刚架是超静定结构,结构刚度较大,但当地基条件较差,发生不均匀沉降时,结构产生附加内力。三铰刚架则属于静定结构,在地基产生不均匀沉降时,结构不会引起附加内力,但刚度不如前两种好。一般来说,三铰刚架多用于跨度较小的建筑,前两者用于较大的建筑。 刚架按材料不同分为胶合木刚架、钢刚架和混凝土刚架。胶合木刚架是利用短薄板的板材拼接而成,不受原木尺寸及缺陷的限制,具有较好的防腐和耐燃的性能。轻钢门式刚架适用范围:用于跨度为9一36m,柱距为6m,柱高为4.5一9m,不设吊车或设有起重量较轻吊车的单层工业厂房或公共建筑:设置桥式吊车时起重量不宜大于20t、设置悬挂吊车时起重量不宜大于3t。钢筋混凝土刚架一般适用于跨度小于18m,高度小于10m的无吊车和吊车荷载小于100KN的建筑中,最大跨度可达30m。钢筋混泥土刚架构件截面一般为矩形,以便于叠层预制。为省掉不必要的混泥土可做成空心界面、工字形截面或空腹式。 刚架按建筑体形分有平顶、坡顶、拱、单跨与多跨。 1.3刚架结构的建筑造型 刚架结构常用钢筋混泥土建造,为了节约材料和减轻结构的自重,通常将刚架做成断面形式,柱梁相交处弯矩最大,断面增大,较接点处弯矩为零,断面最斜或外直内斜。刚架多采用预制装配,构件呈“Y”形和“厂”形,用这些构件可组成单跨、多跨、高低跨、悬挑跨等各种形式的建筑外形。屋脊一般在跨度正中间,形成对称式刚架,也可偏于一边,构成不对称式刚架。 1.4刚架结构建筑实例 杭州黄龙洞游泳馆。它采用港及混凝土刚架结构,主跨为不对称刚架,屋脊靠左移,使跳水台处有足够的高度,主跨右侧带有一悬挑跨,用作休息和其他辅助房间。 2桁架结构 桁架结构是由杆件组成的一种格构式体系。 2.1 桁架结构受力特点及优缺点 杆件与杆件的连接假定为铰接,在外力作用下的杆件内力为轴向力,而梁的内力主要是弯矩,且分布不均匀,梁的断面大小常一最大弯矩处的断面尺寸为整个梁的断面大小,,因此梁的材料强度利用不够充分。桁架内力分布均匀,材料强度能充分利用,减少材料耗量和结构自重,使结构跨度增大。其计算简单、施工方便、自重较轻、适应性强。

最新大跨建筑 结构——空间结构体系

大跨建筑结构——空间结构体系

大跨建筑 屋架结构体系——高跨比:1:6 屋架形式及适用跨度 平行弦屋架拱形屋架折线形屋架梯形屋架 杆件受力不均匀,用料较多力情况虽然合 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) 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 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

二、空间结构体系(一)网架结构体系网架的优点

?结构组成灵活多样但又有高度的规律性,适应各种支承条件和各种建筑造型,可适应各种建筑方面的要求 ?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 ?网架的结构高度较小,不仅可以有效地利用建筑空间,而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构 ?杆件类型划一,适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装 网架结构受力特点 ?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,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,充分发挥材料强度,节省钢材 网架的分类 1、几何形态上分:平板网架、柱面网架、球面网架 2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系 3、螺栓球节点、焊接球节点 4、双层网架、多层网架 网架材料——钢材:钢管、型钢、钢球

大跨度空间结构的主要形式及特点

大跨度空间结构的主要形式及特点 摘要: 大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。 关键词: 大跨度空间结构形式特点 1 网架结构 由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。 1.1 网架结构的形式 (1)平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。 (2)四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。 (3)三角锥组成的网架结构。主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。 (4)六角锥体组成的网架结构。主要形式有:正六角锥网架。 1.2 网架结构的主要特点 空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。 2 网壳结构

曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。 2.1 网壳结构的形式 主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。 2.2 网壳结构主要特点 兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。 3 膜结构 薄膜结构也称为织物结构,是20世纪中叶发展起来的一种新型大跨度空间结构形式。它以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。 3.1 膜结构的主要形式 主要有空气支承膜结构;张拉式膜结构;骨架支承膜结构等形式。 3.2膜结构主要特点 自重轻、跨度大;建筑造型自由丰富;施工方便;具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自结性好;耐久性较差。 4 悬索结构 悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三部分构成。用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。 4.1悬索结构形式

大跨屋盖结构

第3章大跨屋盖结构 3.1结构形式 大跨钢结构按几何形状、组成方法、结构材科及受力特点的不同可分为平面结构体系和空间结构体系两大类。属于平而结构体系的有:梁式结构(平而桁架、空间桁架),平面刚架和拱式结构。属于空间结构体系的有:平板网架结构,网壳结构,大部分悬索结构,斜拉结构,张拉整体纠构等。 平板网架是由杆件按一定规律组成的结构,大多数为高次超静意结构。网架具有多向传力的性能,空间刚度大,整体性好,具有良好的抗震性能,既适用于大跨度建筑,也适用于中小跨度的房屋,能覆盖各种形状的平面。 网壳是由杆件按一定规律组成的曲面结构.分单层及双层两大类。网壳可设计成各种曲面,能充分满足建筑外形及功能方面的要求。网壳结构主要承受压力,稳定问题比较突出。跨度较大时,不能充分利用材料的强度。杆件和节点的几何偏差,曲面偏离等初始缺陷对网壳内力和整体稳定影响较大。 悬索结构为一系列高强度钢索按一定规律组成的一种张力结构。不同的支承结构形式和钢索布置可适用各种平面形状和建筑造型的要求。钢索承受拉力,能充分利用钢材强度,因而悬索结构自重轻,可以较经济地跨越很大跨度。悬索屋盖为柔性结构体系,设计时应注意采取有效措施保证屋盖结构在风,地震作用下有足够的刚度和稳定性。 3.2网架的形式 网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。双层网架是出上弦、下弦和腹杆组成的空间结构(图3-1),是最常用的网架形式。三层网架是由上弦、中弦、下弦、上腹杆和下腹杆组成的空间结构(图3-2),其特点是增加网架高度,减小弦杆内力,减小网格尺寸和腹杆长度。当网架跨度较大时,三层网架用钢量比双层网架用钢量省。但由于节点和杆件数量增多,尤其是中层节点所连杆件较多,使构造复杂,造价有所提高。 3.2.1 网架结构的几何不变性分析 网架为一空间铰接杆系结构,杆件布置必须保证不出现结构几何可变性。 网架结构几何不变的必要条件是: m W J =r - 3≤ - 式中J——网架的节点数; m——网架的杆件数; r——支座约束链杆数,r≥6。 当0 W>网架为几何可变体系; W=网架无多余杆件,如杆件布置合理,为静定结构; W<网架有多余杆件,如杆件布置合理,为超静定结构。 网架结构几何不变的充分条件一般可通过对结构的总刚度矩阵进行检查来判断。满足下来条件之一者,该网架结构为几何可变体系: (1)引入边界条件后,总刚度矩阵[]K中对角线上出现零元素,则与之对应的节点为几何可变; (2)引入边界条件后,总刚度矩阵0 K=,该矩阵奇异,结构为几何可变。 3.2.2 双层网架的常用形式

大跨度结构的发展概况

大跨度结构的发展概况 一、概 述 在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上,当跨度达到一定程度后,一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。 近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快。建筑物的跨度和规模越来越大,目前,尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别;结构形式丰富多彩,采用了许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式。例如 1975年建成的美国新奥尔良“超级穹顶”(Superdome),直径207m,长期被认为是世界上最大的球面网壳;现在这一地位已被1993年建成夏径为222m的日本福冈体育馆所取代,但后者更著名的特点是它的可开合性:它的球形屋盖由三块可旋转的扇形网壳组成,扇形沿圆周导轨移动,体育馆即可呈全封闭、开启1/3或开启2/3等不同状态。1983年建成的加拿大卡尔加里体育馆采用双曲抛物面索网屋盖,其圆形平面直径135m,它是为1988年冬季奥运会修建的,外形极为美观,迄今仍是世界上最大的索网结构。70年代以来,由于结构使用织物材料的改进,膜结构或索-膜结构(用索加强的膜结构)获得了发展,美国建造了许多规模很大的气承式索-膜结构;1988年东京建成的“后乐园”棒球馆,也采用这种结构技术尤为先进,其近似圆形平面的直径为204m;美国亚特兰大为1996年奥运会修建的“佐治亚穹顶”(Geogia Dome,1992年建成)采用新颖的整体张拉式索一膜结构,其准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m。许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。 由于经济和文化发展的需要,人们还在不断追求覆盖更大的空间,例如有人设想将整个街区、整个广场、甚至整个山谷覆盖起来形成一个可人工控制气候的人聚环境或休闲环境;为了发掘和保护古代陵墓和重要古迹,也有人设想采用超大跨度结构物将其覆盖起来形成封闭的环境。目前某些发达国家正在进行尺度为300m以上的超大跨度空间结构的设计方案探讨。 可以这样说,大跨空间结构是最近三十多年来发展最快的结构形式。国际《空间结构》杂志主编马考夫斯基(Z.S.Makowski)说:在60年代“空间结构还被认为是一种兴趣但仍属陌生的非传统结构,然而今天已被全世界广泛接受。”从今天来看,大跨度和超大跨度建筑物及作为其核心的空间结构技术的发展状况已成为代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。 世界各国为大跨度空间结构的发展投入了大量的研究经费。例如,早在20年前美国土木工程学会曾组织了为期 10年的空间结构研究计划,投入经费 1550万美元。同一时期,西德由斯图加特大学主持组织了一个“大跨度空间结构综合研究计划”,每年研究经费100万马克以上。这些研究工作为各国大跨度建筑的蓬勃发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。国际壳体和空间结构学会(IASS)每年定期举行年会和各种学术交流活动,是目前最受欢迎的著名学术团体之一。 我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱,但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,近十余年来也取得了比较迅猛的发展。工程实践的数量较多,空间结构的类型和形式逐

大跨度钢-砼组合梁屋盖结构设计浅析

大跨度钢-砼组合梁屋盖结构设计浅析 发表时间:2018-11-18T16:45:48.803Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:曾李生 [导读] 在许多商业或公共建筑中,随功能和外观的不同要求,对层高、跨度会有诸多限制。 广东省轻纺建筑设计院有限公司广东广州 510080 摘要:通过工程实例对大跨度钢-砼组合梁屋盖结构的设计过程进行介绍,对设计关键部分进行多角度分析比较,并提出设计过程需特别关注之处,从而提供局部大开间的工程一种设计思路。 关键词:大跨度屋盖;钢-砼;组合梁;钢筋桁架模板 1 前言 在许多商业或公共建筑中,随功能和外观的不同要求,对层高、跨度会有诸多限制。因为建筑布局和使用功能导致在同一栋建筑物中出现了大跨度、层高突变的情况,会给结构设计带了不少的麻烦。这类型建筑结构因为同一平面相邻跨出现大跨度而不得不使用较高截面的梁柱;因为相邻楼层的层高突变,而不得不进行竖向构件的数量或截面调整来避免出现刚度突变,从而导致薄弱层的出现。下面我们提供一种解决思路,供设计人员参考。 海口市某大型主题酒店首层为酒店前厅、宴会大厅。其中宴会大厅46.7m×32.4m内不设立柱,而宴会大厅顶板上表面为景观休闲平台,上面设置按摩池,种植园林景观(覆土层厚度1.2m),宴会大厅顶板下表面为宴会大厅内部装饰,设置豪华吊顶,吊挂宴会厅灵活分隔墙、风管、喷淋等 2大跨度屋盖结构的结构选型 由于该结构相邻跨度比值介于4~5倍之间,如果大跨度的结构梁端采用刚接,对减少本跨梁的受力和变形是有帮助的,但必然导致相邻小跨度的梁影响巨大,从而使相邻跨结构梁柱截面增加较大;如果大跨度的结构梁端采用铰接,这样对相邻跨影响较小,但本跨梁的受力和变形必然较大。为了评估上述两种思路的优缺点,针对本项目我们选取了三种结构方案进行比较,方案一为梁端铰接的钢-砼组合梁-板屋盖结构,方案二为梁端铰接的钢桁架梁-板屋盖结构,方案三为梁端刚接的预应力混凝土梁-板屋盖结构。通过综合分析显示方案一比较节省、施工难度低、且速度快。 3 钢-砼组合梁屋盖的结构设计 3.1 组合梁设计 钢-砼组合梁是指钢梁与混凝土翼缘板通过抗剪连接件组合成整体共同受力的T型截面的横向承重构件。钢-砼组合梁的设计主要包括三方面内容:钢梁、钢筋混凝土翼缘板以及将二者组合成整体的抗剪连接件。钢梁的设计与普通钢结构梁的设计类似;翼缘板通常由支承于钢梁上的钢筋混凝土板构成,板主筋的方向与钢梁轴线方向垂直。沿梁的方向,混凝土翼缘板与钢梁形成的T型组合截面受弯。如果组合梁按简支梁来设计,混凝土翼缘板沿梁方向主要受压,在垂直于梁的方向,混凝土翼缘板的受力模式则与连续板相似。 由于考虑受压翼缘的混凝土板对组合梁的贡献,混凝土翼缘板的有效宽度取值对钢-砼组合梁起关键作用。影响组合梁混凝土翼板有效宽度的因素很多,如梁跨度与翼板宽度比、荷载形式及作用位置、混凝土翼板厚度、抗剪连接程度以及混凝土翼板和钢梁的相对刚度等。一般认为,其中前三点是影响混凝土翼板有效宽度的主要因素。 我国规范[1]对混凝土翼缘板有效宽度的规定见11.1.2条规定。前文所述工程,组合梁跨度32.4m,梁间间距2.80m和2.85m(取最不利位置的钢梁来进行计算)。根据规范对有效翼缘的规定,可得到本工程有效翼缘宽度2610mm。本工程所用楼板混凝土标号C30,厚度180mm,钢梁截面H1600x450x30x50,材质Q345B,采用中国建筑科学研究院的PKPM-STS辅助设计软件系统计算,结果如下表3-1。 3.2抗剪连接件设计 抗剪连接件是在钢梁与混凝土翼板接触面处焊接的关键部件。除了传递钢梁与混凝土翼缘板之间的纵向剪力外,抗剪连接件还起到防止混凝土翼板与钢梁之间竖向分离的作用。栓钉(stud,或称为圆柱头焊钉)是目前最常用的抗剪连接件。经计算并配合压型钢板的模数,栓钉间距188mm设置2个。 表3-1 钢-砼组合梁计算结果 注:根据计算,该钢-砼组合梁截面比钢梁单独受力时,承载力提高了3.6倍,线刚度提高了34.2倍。 3.3楼板设计 本文所讨论的工程因为层高较高,梁为H型钢梁,为了避免高支模施工和更好连接,因此楼板会考虑采用组合楼板的方式。 压型钢板-混凝土组合楼板施工省去了模板工程,施工速度快,与钢结构建筑施工周期相适应,但存在楼板平面内双向刚度不等、板底不平整、只能单向受力、钢板利用率不高等缺陷[2]。如采用钢筋桁架楼承板与混凝土组成的钢筋桁架混凝土现浇板不但解决了压型钢板混凝土组合楼板的缺陷,而且提高了楼板施工质量和使用性能,施工速度更快,是一种较为理想的节材、环保楼板体系。 本文工程选用三连跨布置楼承板,即2.85m+2.85m+2.80m。现浇混凝土标号为C30,楼板厚度180mm。根据文献[3]选用钢筋桁架楼承板型号为HB6-150x6-JG/T368-2012。 4 结论 综合上文所述,大跨度混凝土屋盖结构采用钢-砼组合梁方案有如下结论; (1)结构整体性能能满足规范要求,与普通现浇混凝土屋盖相似,但自重比普通现浇混凝土屋盖轻,避免高支模,降低施工难度,施工速度快,造价低等优点。

大跨度建筑结构形式

随着我国社会的不断发展,建筑结构形式设计也在不断的更 新,为了满足人们内心的欲望和需求,多样化的建筑结构类型也 在不断的提高。目前,大跨度的空间形式结构已经成为了我国建 筑行业中的重点。 1 网架结构中形式和技术的特点 网架结构形式和技术特点是作为技术人员们最根本的规律和 将若干个杆相连接而成,从而逐渐形成了一种网格结构形式,其 中有些技术人员会将这些网络结构相连接起来从而组成多层的结 构形式,从而被我们称之为网架结构。其具体的施工材料都是由 简单的钢管或是钢材质而组成。 1.1 网架结构的具体形式特点 网架结构的具体形式特点可以分成以下四种: (1) 平面框架结 构中主要是包括竖向正交放网架结构、双向倾斜放网架、正面斜 放网架结构等。(2) 四角椎体形状的网架结构,其中主要都会包括 四角椎体当中呈现的网架结构和斜放椎体结构等。(3) 三角椎体中 的网架结构,主要是包括抽空三角椎体中存在的网架结构、蜂窝 类型的四角椎体网架结构。(4) 正六角锥体中存在着网架结构。1.2 网架结构形式中主要的特点 在我国大跨度的建筑结构当中,网架结构是目前在施工当中 最为普遍的一种结构形式,它自身有着自重较轻、抗震性能比较好、传送途径比较便捷等一些优点。在其他施工当中,网架结构存在 着施工便捷又有着极高的固定性能优势,并且还有效地加强了施

工的整体效率,做到外表美观的作用。另外,比较容易将网架结构固定,还能够将其设备进行安装铺垫,提高了其施工的整体质量效果,最重要的一点是减少了施工时开销成本。 2 网壳结构形式技术的特点 在我国的大跨度建筑结构形式技术当中,施工人员通常都会 采取钢筋混凝土、木材、钢管等作为基本材料进行网壳结构形式的施工标准。 2.1 网壳结构形式技术 在实施的具体施工当中,网壳结构形式技术可以分成球面网 壳结构形式和双弯曲面网壳结构形式以及圆柱性面网壳结构形式等多种多样化的比较复杂的结构形式。 2.2 网壳结构形式中主要的特点 针对网壳结构形式进行设计的过程当中,其他组成材料要对 照好轻重、相对于其他的整体结构形式来讲,不仅要确保在质量的基础之上,还要对网壳结构形式的衡面的尺寸进行详细的分析,由于壳体的整体结构形式的外观具有科学性,因此它不仅能够比较合理化的分配内部中的结构作用,还能够将其有效地确保安全稳定性,在实际的施工现场当中,该结构虽然整体的厚度比较小,但是其整个覆盖率空间是比较充裕的。由于壳体的改观结构形式具备着科学合理性的特点,因此其刚度和韧度也是非常强大的,改结构在实际的操作中能够大量的节省施工中所需要的材料,并且在整个施工的过程当中,由于自身的厚度比较小、承载压力也

大跨网架屋盖结构的风振系数计算

58 工程设计CAD与智能建筑 2002年 第12期 总第 73期 工程设计CAD 与软件应用 CAD & Software Application

59 Computer Aided Design And Intelligent Building 2002 12 No. 73 表1 反对称的两块网壳,主要采用四角锥体系形式,周围有一条钢环梁,每块网壳分别用8根巨型立柱支撑,每根立柱用8条钢索拉住网壳。根据风洞试验模型的测点布置取东测屋盖,采用ANSYS软件进行有限元建模计算。结构参数和模型如下:(1)上弦、下弦和腹杆的杆件直径φ8~22cm,壁厚5~12mm,采用3-D Spar单元,共8611个单元;(2)钢环梁高宽各为1.5m,壁厚25mm,采用3-D ElasticBeam单元,共划分218个单元;(3)拉索为7束7φ5至30束7φ5,预拉力为300kN至4000kN不等,采用Tension-only Spar单元,共64个单元。整个结构一共划分单元8893个,节点2522个。如图2所示。3.2 施加荷载 由于体育中心的屋盖和看台均为敞开结构,其上下表面同时受到风压,在计算中,取上下表面的风压差作为风载作用于屋盖的上表面。取0.002s为时步进行计算,形成1000个时程步,根据1:50的试验时间比,每一时步相当于实际时间的0.1s。 屋盖的上下表面同步测量时的各对测压点上的净压力系数可导出如下:  (4) 其中Piu为作用在测点i处的上表面压力,Pid为作用在测点i处的下表面压力,P0和P∞分别是试验时参考高度处的总压和静压。由于风洞试验的参考点在1.62m高度处,即参考点相当于实际高度为324m。风场B类,基本风压0.7kpa。故得到各点的Cpi(t)时程曲线后,则对应实际建筑各点的风压时程曲线为: (5) 在完成有限元建模之后,把各个测点上的风荷载时程数据采用空 间插值加密,在有限元分析中的足够精度。 响应时程值Uzi,方差σ: 由式(2)可得 μ3.3 计算结果 本文计算了90°,120°,150°,180°,240°,270°,300°,330°等8块,参见图2,从北向南至块8。具体计算结1。 1。 1.93Hz,因此计算所 建议在设计中对各个

大跨度空间结构的主要形式及特点

大跨度空间结构的主要形式及特点 大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度在60米以上结构为大跨度结构。大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其结构形式主要包括拱结构、刚架结构、桁架结构、网架结构、折板结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等空间结构及各类组合空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。 结构是房屋的骨架,是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础,结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。某种新的结构一丹产生并在工程实践中反复出现时,便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。上面所提到的空间结构也可以分成:一实体结构类——薄壳结构、折板结构;二网格结构——网架结构、网壳结构;三张力结构——悬架结构、薄膜结构;四其他新型大跨度空间结构——可展开折叠式结构、开合屋顶、张拉整体结构、张弦结构、整体张拉预应拱架结构。下面我就各空间结构作分析。 1拱结构 1.1定义与特点 拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。拱结构由拱圈及其支座组成。拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱呈曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩可以降低到最小限度,主要内力变为轴向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样的梁结构断面小,能承受较大空间。但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力,为了维持结构的稳定性,必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见的方式是在拱的两侧作两道后墙来支承拱,墙厚随拱跨增大而加厚。这样就会使建筑的平面空间组合受到约束。 1.2拱结构形式 拱结构应用广泛,形式多种多样。按建造的材料分类,有砖石砌体拱结构、钢筋混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构等;按结构组成与支承方式分类,有无铰拱、两铰拱和三铰拱,无拉力杆拱和有拉杆拱;按拱轴的形式分类,常见的有半圆拱和抛物线拱;按拱身截面分类,有实腹式和格构式、等截面和变截面等。 1.3拱结构的建筑造型与布置 确定拱轴线的形式主要考虑两个问题,一是拱的合理轴线,二是拱的矢高。其中拱的矢高对建筑的外部轮廓形象影响最大。拱是一种有水平推力的结构,解决水平推力的方式不同,建筑的外形也不一样,常有的处理方式有:1由拉杆承受拱推力的建筑造型 2由框架结构承受拱推力的建筑造型 3由基础承受拱推力的建筑造型。拱结构根据建筑平面形式的不同,常有的布置形式有1并列布置 2径向布置 3环向布置 4井式布置 5多叉布置 2刚架结构 2.1定义与特点 刚架结构通常是指由直线形杆件(梁和柱)通过刚性节点连接起来的结构。建筑工程中习惯把梁和柱之间为铰接的单层结构称为排架,多层多跨的刚架结构

浅析大跨度建筑结构形式与设计

浅析大跨度建筑结构形式与设计 摘要:大跨度建筑体系中所存在的核心,便是空间结构技术,该技术的发展,几乎代表着一个国家建筑科学体系的水平。而大跨度结构本身所呈现出的结构形式是多元化的,主要涉及到五大空间结构以及各种不同类型的组合空间。本篇文章主要针对大跨度建筑结构形式以及设计进行了全面详细的探讨。 关键词:大跨度建筑;网架结构;网壳结构;膜结构;悬索结构;薄壳结构 前言 在我国当前科技技术持续发展的状况下,建筑本身的形式开始持续性的创新,这对于满足各种不同类型的建筑工程来说,起到了至关重要的作用。大空间结构已经逐渐成为了建筑结构体系的热门,但是大空间所需要考虑的承重、荷载因素更多,因此也更为复杂。大跨度建筑本身实际上还包括了网壳结构、膜结构、薄壳结构、网架结构、悬索结构等几种主要的空间结构形式。并且多种不同的结构形式还可以互相的演变、发展,这也是现今大跨度结构如此丰富的原因。下文主要针对大跨度建筑结构形式以及设计进行了全面详细的探 讨。 一、网架结构的形式与特点 通过多跟不同的杆件,来严格的依据相关规律、几何图形等措施,利用节点连接的方式,使得空间结构能够转变成为网格结构形式,在这其中,所使用的多层平板网格、双层平板网格等方卖弄的结

构,也就被称之为是网架。这方面的结构一般都是通过高强度的钢材、钢管等材料制造而成的。 1.1网架结构的形式 1.1.1平面桁架系组成的网架结构。主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。 1.1.2四角锥体组成的网架结构。主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。 1.2网架结构的主要特点 空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。 二、网壳结构的形式与特点 曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。 2.1网壳结构的形式 主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。 2.2网壳结构主要特点

大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型

大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。而大跨度结构的表现形式是多种 多样的。 大跨度空间结构;拱券结构及穹隆结构;椼架结构与网架结构;壳体结构;悬索结构; 膜结构 一、拱券结构及穹隆结构 从迄今还保存着的古希腊宏大的露天剧场遗迹来看,人类大约在两千多年前,就有扩大室内空间的要求。古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的,从建筑历史发展的观点来看,一切拱结构-包括各种形式的券、筒形拱、交叉拱、穹隆-的变化和发展,都可以说是人类为了谋求更大室内空间的产物。券拱技术是罗马建筑最大的特色及成就,它对欧洲建筑做出了巨大的贡献,影响之大无与伦比。罗马建筑典型的布局方法、空间组合、艺术形式和风格以及某些建筑的功能和规模等等都是同券拱结构有密切联系。 拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力,为保持稳定,这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。例如以筒形拱来形成空间,反映在平面上必须有两条互相平行的厚实的侧墙,拱的跨度越大,支承它的墙则越厚。很明显,这必然会影响空间组合的灵活性。为了克服这种局限,在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上,创造出一种双向交叉的筒形拱。而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构穹隆结构也是一种古老的大跨度结构形式,早在公元前14世纪建造的阿托雷斯宝库所运用的就是一个直径为14.5米的叠涩穹隆。到了罗马时代,半球形的穹隆结构已被广泛地运用于各种类型的建筑,其中最著名的要算潘泰翁神庙。神殿的直径为43.3米,其上部覆盖的是一个由混凝土做成的穹隆结构。 在大跨度结构中,结构的支点越分散,对于平面布局和空间组合的约束性就越强;反之,结构的支承点越集中,其灵活性就越大。从罗马时代的筒形拱衍变成高直式的尖拱拱肋结构;从半球形的穹隆结构发展成带有帆拱的穹隆结构,都表明由于支承点的相对集中而给空间组 合带来极大的灵活性。

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析1.大跨度建筑的发展 大跨度建筑在人类的发展中一直在发展,这象征着人类对结构的探索欲和对于技术的不断先进追求。大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。而大跨度结构的表现形式是多种多样的,近年来,由于现代技术的支撑和新型材料的加盟,网架、网壳、管桁结构等大跨空间钢结构获得了广泛应用。然而,要保证大跨空间钢结构得以健康发展,还必须加快一系列空间结构行业标准的制定,加强钢结构企业资质认证与管理,提升大跨空间钢结构的设计、制作、安装水平。 结构新材料的应用进一步推动了大跨空间钢结构的发展。在普通碳素钢获得大量应用的同时,不锈钢、铝合金、膜材也在许多大跨度建筑中获得了应用。国际上已有许多专业生产公司建成了较多的铝合金结构。我国天津大学、同济大学、上海现代设计集团、中国建筑科学研究院等已开始进行基础性研究和工程实践,积极进行产品研制、开发。不锈钢材料(含铬量>12%的铁基耐蚀合金)是随着对装饰与防腐要求的提高而在空间结构中获得应用的,它集装饰、受力、防腐于一体的特点倍受青睐。鉴于目前不锈钢材料的价格远高于普通钢材,近年来一些单位已研制成功在普通碳素钢管基础上外包不锈钢皮而形成的复合技术,开发出不锈钢复合钢管网架,并进行了一些工程实践。既保持了不锈钢与普通碳素钢的优点,又大幅度降低造价,取得了较好的技术经济效果。 计算技术的进步为大跨空间钢结构的发展也创造了有利条件。近年来计算技术有了长足的进步,许多单位研制开发了商品化专用设计程序,它们都是建立在理论研究与大量工程实践的基础上而推向市场的。它们一般都具有完善的前后处理功能,可在微机上进行复杂的空间网格结构设计。有的软件除用于空间网格结构外,也可用于索、杆、梁体系的设计分析。这些程序的推出为大跨空间钢结构设计提供了有效手段,也为大跨空间钢结构的推广应用创造了有利条件。其中不少软件曾在国内许多大型空间钢结构工程的设计中发挥重要作用。 在大跨空间钢结构获得迅猛发展之际,强化质量管理,加快制定行业标准,提升企业管理水平提到了重要议事日程。目前与大跨空间钢结构相关的规程、规范已逐步趋于完善。如钢结构设计规范,经过修改后将进一步完善,使管桁等大跨空间钢结构的设计更有依据。网壳结构技术规程的编制将使网壳结构的设计与施工建立在更为可靠的基础上。其他各类规程、规范和标准等正在制定或逐步完善之中。 目前我国从事大跨钢结构制作的企业技术装备、技术水平和人员技术素质良莠不齐,有些不具备设计、施工资质的企业,以不正当的手段、低廉的价格活跃在建筑市场,扰乱了正常的市场竞争秩序。由他们承建的工程往往留下质量隐患,一遇突发情况常易酿成重大工程事故。为此有关主管部门必须加强审查、审核,从事大跨钢结构设计、制作安装的企业必须具有国家技术监督部门资质论证机构发放的资质证书,建立健全企业的质量保证体系,对产品形成的每一道环节都能有效地进行质量控制;有关人员则必须进行相关考核并具有上岗证书。

大跨度建筑结构形式样本

【摘要】在国内现如今发展社会中,大跨度见着是属于空 间整体构造技术一种将来式发展趋势,是作为一种国家建筑体系水平衡量原则。但是在实际性市场中,大跨度建筑构造形 式和设计都是多样化,总体来讲会有网架构造、网壳构造、膜构造以及各种形式构造设计。本文如下重要是分析大跨度建筑构造形式设计。 【核心词】大跨度建筑构造形式和设计 随着国内社会不断发展,建筑构造形式设计也在不断更 新,为了满足人们内心欲望和需求,多样化建筑构造类型也 在不断提高。当前,大跨度空间形式构造已经成为了国内建 筑行业中重点。 1 网架构造中形式和技术特点 网架构造形式和技术特点是作为技术人员们最主线规律和 将若干个杆相连接而成,从而逐渐形成了一种网格构造形式,其中有些技术人员会将这些网络构造相连接起来从而构成多层结构形式,从而被咱们称之为网架构造。其详细施工材料都是由简朴钢管或是钢材质而构成。 1.1 网架构造详细形式特点 网架构造详细形式特点可以提成如下四种:(1) 平面框架结 构中重要是涉及竖向正交放网架构造、双向倾斜放网架、正面斜放网架构造等。(2) 四角椎体形状网架构造,其中重要都会涉及四角椎体当中呈现网架构造和斜放椎体构造等。(3) 三角椎体中

网架构造,重要是涉及抽空三角椎体中存在网架构造、蜂窝 类型四角椎体网架构造。(4) 正六角锥体中存在着网架构造。1.2 网架构造形式中重要特点 在国内大跨度建筑构造当中,网架构造是当前在施工当中 最为普遍一种构造形式,它自身有着自重较轻、抗震性能比较好、传送途径比较便捷等某些长处。在其她施工当中,网架构造存在着施工便捷又有着极高固定性能优势,并且尚有效地加强了施 工整体效率,做到外表美观作用。此外,比较容易将网架结 构固定,还可以将其设备进行安装铺垫,提高了其施工整体质 量效果,最重要一点是减少了施工时开销成本。 2 网壳构造形式技术特点 在国内大跨度建筑构造形式技术当中,施工人员普通都会 采用钢筋混凝土、木材、钢管等作为基本材料进行网壳构造形式施工原则。 2.1 网壳构造形式技术 在实行详细施工当中,网壳构造形式技术可以提成球面网 壳构造形式和双弯曲面网壳构造形式以及圆柱性面网壳构造形式等各种各样化比较复杂构造形式。 2.2 网壳构造形式中重要特点 针对网壳构造形式进行设计过程当中,其她构成材料要对 照好轻重、相对于其她整体构造形式来讲,不但要保证在质量 基本之上,还要对网壳构造形式衡面尺寸进行详细分析,

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