建筑力学与结构范例
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建筑力学与结构论文探索空间膜结构摘要:膜结构是建筑与结构完美结合的体系。
本文通过对膜结构的概念、起源和发展及膜结构的特点、设计,浅谈对膜结构的理解认识。
关键词:膜结构,起源,发展特点,设计在建筑力学与结构这个课程中,了解到了包括砌体结构、排架结构、框架结构、简体结构、网壳网架结构、剪力墙结构、门式钢架结构、悬索结构、拱结构、折板结构、膜结构在内的多种结构的一些知识,加深了我对建筑构造的认识。
由于对膜结构建筑情有独钟,故对此进行了更为深入的探索。
所谓膜结构,是依靠膜材自身的张拉力和特殊的几何形状构成的稳定的承力体系,即指有膜材及其支承构件组成的建筑物或构筑物。
膜结构只能承受拉力而不能受压和弯曲,其曲面稳定性是依靠反向的曲率来保障的,因此需制作成凹凸的空间曲面,故习惯上又称为空间膜结构。
从某种意义上来说,帐篷、遮阳棚、伞都可以看做是膜结构的原型。
帐篷作为最原始的建筑模型之一,曾活跃于各个历史阶段,但是其起源之悠久几乎无法推算,考古研究方法越高级就越是发现其原型可以追溯到更古老的时期。
远古时期的帐篷用兽皮、树皮等建造而成,然后发展到有铁木和帆布制作成各种各样的形状,而现代膜结构则是直到第二次工业革命才开始蓬勃发展的。
但是膜结构作为一种真正的现代功能结构,当推1970年在日本大阪万国博览会中所建造的一些空气膜结构,它们是世界上第一个大跨度的膜结构,标志着膜结构时代的开始,从此在世界范围内开展了对膜结构的开发、研究和应用,各种膜结构建筑如雨后春笋般出现在世界的各个角落。
1972年,慕尼黑奥林匹克运动会场采用了帐篷式穹顶,为各国树立了典范。
1988年,日本在东京后乐园棒球馆中采用了充气膜结构,其结构设计与以前的充气膜结构没有太大的区别,只是采用了双膜构造并应用了先进的自动控制技术。
2000年,迪拜伯瓷酒店即帆船酒店作为一座具有里程碑的建筑,证明了膜结构应用于垂直侧面结构的可能性。
膜结构在我国的应用历史可以追溯到20世纪60年代,上海展览馆采用的临时性的空气支撑式膜结构,但此后很长一段时间内都进展不大,仅在北京及上海曾进口两个跨度不大的气承式空气膜。
建筑工程系《建筑力学与结构》课程设计书班级:2010级建技3班专业:建筑工程技术指导教师:陈刚学生姓名:许瑞祥建筑工程系施工技术教研室二0一一年十一月一、初步选择梁、板的截面尺寸1 板的尺寸除满足承载力、刚度、裂缝宽度要求外,尚应满足施工要求。
板厚取40/0l h ≥;按施工要求,一般楼板厚度不少于60mm ,密肋板厚度不少于50mm ,工业建筑楼板厚度不少于70mm ,本设计楼板厚度选80mm 。
2 次梁截面尺寸:次梁高度取0151~201l h ⎪⎭⎫⎝⎛=,宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。
本设计次梁截 面尺寸选b ×h=200×450mm 2。
3 主梁截面尺寸:主梁高度取0121~151l h ⎪⎭⎫ ⎝⎛=,宽度取h b ⎪⎭⎫⎝⎛=21~31。
本设计主梁截面尺寸选b ×h=300×600mm 2。
二、在计算书上绘出结构平面布置图在计算书上画出图二,并标注出柱、主梁、次梁和板的名称(或编号),布置上板、次梁和主梁的计算单元及荷载的取值范围。
图1三、板的设计本设计采用单向板整浇楼盖,按塑性内力重分布方法计算内力。
对多跨连续板沿板的长边方向取1米宽的板带作为板的计算单元。
1 计算简图(见图三)计算跨度 边跨: 取 201h l l n +=, 201al l n += 两式较小值 中间跨:n l l =0边跨与中间跨计算跨度相差若不超过10%,可按等跨连续板计算内力。
本设计为九跨连续板超过五跨按五跨计算内力。
g+q 图22 板的荷载计算(见表一)板的荷载计算表 表一板考虑塑性内力重分布后,各跨中及支座截面的弯矩系数α值按图四采用,各跨中及支座截面的弯矩按式20)(l q g M +=α计算。
图3板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求,所以只进行正截面承载力计算。
计算B 支座负弯矩时,计算跨度取相邻两跨的较大值。
板的弯矩计算见表二。
板的弯矩计算表 表二4 板的配筋计算(见表三)b=1000mm ,h 0=h-20=60mm 。