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大跨度结构形式ppt课件

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大跨度空间结构设计PPT课件

大跨度空间结构设计PPT课件

杆 单 元
张弦立体桁架
斜拉网架（ 壳）
拉索预应力网架 （壳）
组合网架
III+I+II
III+IV
构 分
索 IV 单
类
元
悬索结构 拉索网架
索网结构 索桁结构
IV 悬索-桁架结构
张拉整体结 IV+II
构
I
索穹顶结构 IV+III+V
膜
气承式膜结构
气肋式膜结 构
V
V 单 骨架支承膜结 V+II(或
元
构
III)
首都机场四机位机库
17
天津市体育馆
北京石景山体育馆
1994年建成的，放射状布 置的正放四角锥双层球形 网壳，直径有108m，网 壳厚度为3m；
平面为三角形，边长99.7m，屋 盖由三片四边形的双曲抛物面双 层网壳组成，支承在三叉形格构 式刚架和钢筋混凝土边梁上， 1989年建成
18
第1章 绪论
国家大剧院
（4）形式多样化，造型美观。空间结构的形式丰富多彩，千 变万化，个性鲜明，为建筑师的自由建筑创作提供了广阔的想 象空间。——目前大跨度结构的建造和所采用的技术已成为衡 量一个国家建筑水平的重要标志，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。成为 标志 性建筑； （5）建筑、结构和使用功能的统一。
空腹桁架椭球壳体结构， 长轴211.9m，短轴143.2m，高45.2m
第1章 绪论
三、空间结构的分类
1、按空间结性构件构成的具有很好刚度的空间结构体系。 包括薄壳结构、空间网格结构以及立体桁架结构。 •钢筋混凝土薄壳在施工中耗用模板及脚手架较多，所需劳动量较大， 费用高，高空浇筑或吊装费工费时。因此，薄壳结构的应用近年来有所 减少。 •空间网格结构根据外形分为两大类，一类称为网架，其外形呈平板状 （图1.2a）；另一类称为网壳，其外形呈曲面状 （图1.2b） 。 •立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构（图1.3 ）。立体桁架结构是在网架、网壳结构的基础上发展起来的，与网架、 网壳结构相比具有独特的优越性和实用性。该结构省去一些纵向弦杆和 球节点，并具有简明的结构传力方式，可满足各种不同的建筑形式的要 求，尤其是构筑圆拱和任意曲线形状更有优势。

大跨度钢结构安装施工方案PPT

大跨度钢结构安装施工方案PPT
（1）在吊装过程中，构件需用缆风绳牵引，防止因钢丝绳的绞力引发构件在空中 打转，产生安全隐患，同时便于构件就位。
（2）当天安装的钢构件应形成空间稳定体系。 （3）进行钢构安装时，应对称焊接，防止应力过大产生变形；各平台面上堆放的 荷载，不得超过钢梁和压型钢板的承载力。 （4）安装柱与柱之间的主梁构件时，应对柱的垂直度进行监测。除监测一根梁两 端的柱子的垂直度变化外，还应监测相邻各柱因梁连接而产生的垂直度变化。
本工程六大钢结构物流仓库均为单层单跨门式钢架结构，跨度为48m，总建筑面积为 47856.8m2；另外，在西北角设置有两个查验平台，钢结构单跨跨度分别为12m、18m，建筑 面积分别为389.5m2、1705.65m2。
项目位 置
3.地理位置
本工程位于 *******************，
*************************** ****。场地地形相对平坦，浅 表部分布有农作物和灌木丛，
2.整体安装顺 序 根据本工程跨间支撑体系设置，吊装由端头山墙轴线开始向前推进，每跨钢柱
安装完后安装柱间连接系，每榀屋架吊装后立即将该梁间支撑系安装上，使之形成
稳定体系。具体安装顺序示意图如下：
（1）安装山墙端头处第一根钢 柱 （螺栓拧紧，缆风绳临时固 定）。
（2）根据第一根钢柱做法，安装山墙位 置第一排 钢柱（注意：可适当增加山墙墙面檩条， 缆风绳 按要求固定，增加其稳定性）。
（2）招标投标文件，及与建设单位签订的合同；本项目设计图纸；
（3）施工调查资料；本公司的技术素质、资金储备、劳力资源、物资储备等综合实力；类似工程施
工经验；一体化管理体系文件要求等。
第二章 工程概况
1.项目简介：本项目用地总面积约20万m2，拟按两阶段建设，一期拟建综合楼、A1～A4，B1～B2仓

第三章大跨度建筑构造1

第三章大跨度建筑构造1

薄壳结构是用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成 的薄板结构。

受力特点：结构呈空间受力状态，主要承受曲面内的 轴向力，弯矩和扭矩很小，刚度和强度都非常好。结 构厚度仅为跨度的几百分之一。 优点： 结构自重轻、省材料、跨度大、外形多样。
缺点：多数薄壳结构建筑的形体较为复杂，多采用现 浇施工；费工、费时、费模板，结构计算较复杂，不 宜承受集中荷载。

三、大跨度建筑的主要结构类型
结构技术是影响建筑 空间形式及造型的重 要因素，在大跨度建 筑中尤其如此。
按建筑材料和建造方式分为 钢筋混凝土薄壳结构 网架结构 轻钢结构 管桁架结构 悬索结构
膜结构
索-膜结构 混合结构
§3.2大跨度建筑结构类型及其造型、技术特点

一、拱结构及其建筑造型 二、钢架结构及其建筑造型 三、桁架结构及其建筑造型 四、折板结构及其建筑造型


哥特建筑尖拱与骨架拱
弧三角拱
罗马万神庙室内
法国里昂机场高速铁路车站
代表钢 铁时代 的埃菲 尔铁塔
文艺复兴时期公共会堂帕拉迪奥

（二）拱的形式


三铰拱
两铰拱 无铰拱
三铰拱
两铰拱
无铰拱

（三）拱结构的建筑造型

取决于矢高和平衡拱推力的方式 矢高影响建筑的外部轮廓形象。 通常矢高为拱跨的1/7～1/5，最小不小于1/10。


适用范围：体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场、 商场等公共建筑。

（二）桁架结构的形式


1.用材：木材、钢材、钢筋混凝土
2.形式：三角形、梯形、拱形、无斜腹杆式和三铰拱 式

（三）桁架结构的建筑造型

超大跨度斜拉桥结构与结构体系PPT[详细]

超大跨度斜拉桥结构与结构体系PPT[详细]
将主梁跨中点与主塔下横梁连接起来形成纵向约束， 既可实现塔梁的纵向约束，又不影响体系温度变化时结构的变形释放！
如果设置的塔梁约束拉杆自身没有随温度变化而产生的变形， 则此纵向约束既改变了斜拉桥纵向传力途径，又不会产生温度附加力！
结构体系研究 Research on Structural System
半漂浮体系
（塔梁纵向无约束）
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
China RailwayMajor Bridge Reconnaissance&Design Institute Co., Ltd
塔梁纵向约束
塔梁纵向约束可以改变结构的传力路径，有效减少纵向风荷载作用下主塔 弯矩和梁端位移。 塔梁纵向约束 ： 限制了体系温度变形的释放，产生巨大的温度附加力！
China RailwayMajor Bridge Reconnaissance&Design Institute Co., Ltd
一级公路
车道数：双向4车道 设计速度：80km/h
铁路
铁路等级：城际铁路 正线数目：双线 设计速度：时速200km/h
预留250km/h行车条件
主航道桥总体布置 Layout of Main Channel Bridge
非 对 称 布 置 接 线
对
称
布
置
普通公路
接
线
立面与断面布置 Layout of Main Bridge & Typical Girder Section
中铁大桥勘测设计院集团有限公司
China RailwayMajor Bridge Reconnaissance&Design Institute Co., Ltd

常用大跨度结构 PPT

常用大跨度结构 PPT

网格壳体: 钢结构
国家大剧院
国家大剧院
网格壳体: 钢结构
软件Surface Evolver
薄壳结构及其造型
筒壳结构：长短筒壳
薄壳结构及其造型
Kimbell Museum
薄壳结构及其造型
双曲面壳体
自由壳体的构想
Hanging membranes by Heinz Isler
自由壳体的构想
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄 壳 结 构 及 其 造 型
薄壳结构及其造型
薄壳结构及其造型
薄壳结构及其造型
七、悬索结构及其造型
悬索结构及其造型
特点
分工明确——索网：钢索，只受力 ——边缘构件：梁、桁架、拱等 ——支承结构
结构类型
——无铰拱、两铰拱、三铰拱 ——木、钢、钢筋混凝土 ——实腹、空腹。
一、拱结构及其造型
影响造型的因素
——矢高f（1/5-1/7 不小于1/10） ——平衡水平侧推力的方式 ——屋面材料的类型（如卷材防水f不大于1/8）
一、拱结构及其造型
一、拱结构及其造型
一、拱结构及其造型
沈阳奥体中心体育场： 采用空腹立体钢构的拱跨度达到360m。
四、网架结构及其造型
影响造型的因素
●网架形式 ●支座方式
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型

大跨度建筑的结构类型及造型

大跨度建筑的结构类型及造型
桁架拱网架网壳膜材仅为表皮使用自身结构承载作用不能得到充分发挥结构跨度造型也受到支撑骨架的限制上海八万人体育上海八万人体育场与它前面的场与它前面的老上海万人体育老上海万人体育场场充气膜结构充气膜结构利用膜材料制成气囊充气后总利用膜材料制成气囊充气后总是以曲线和曲面来构成自己独特外是以曲线和曲面来构成自己独特外薄膜结构兼有承重和维护功能简薄膜结构兼有承重和维护功能简化建筑构造

薄壳结构形式
筒壳 圆顶壳 双曲扁壳 双曲抛物面壳

双曲扁壳与双曲抛物面壳
北京火车站——双曲扁壳
薄壳结构的建筑造型

建筑造型是以各种几何曲面图形 为基本，有圆筒形、圆球形、双 曲抛物面形。 不简单重复上述基本形式，而是 巧妙地运用交贯、切割、改变参 数等方法，重新组合再创造。造 型独特新颖，突出建筑个性。
巴黎国家工业与技术中心陈列馆
三束锥状双曲面薄壳交 汇于屋顶中心，立面呈 抛物线形，上下双层壳 板组成空腔壳体，平均 厚度18CM,仅为跨度的 1/144。
美 国 麻 省 理 工 学 院 礼 堂

埃罗· 沙里宁，1/8球面薄壳，平面为曲边三角 形，边梁向上卷起，传递荷载至三个支座，地 下埋设水平拉杆，平衡推力，铜板覆盖，玻璃 幕墙曲面外墙。
肯尼迪机场候机楼
四片双曲面钢砼薄壳合围成 屋顶，展翅飞翔的大鸟。采 光带分开四部分，边梁朝支 座逐渐加宽，适应增大的内 力。模型实验，艺术与结构 的完美结合，没有生硬的几 何图形痕迹。
空间网格结构
多根杆件
以一定规律 节点连接
平板网架 曲面网壳 空间结构形式
1、多向受力结构，整体性强，稳定， 刚度大； 2、杆件主要承受轴向拉、压力，符合 材料特性，节省； 3、结构高度小，有效利用空间； 4、杆件规格统一，易于生产。

建筑结构类型讲解ppt详细课件


框架结构
剪力墙结构
剪力墙结构通 过剪力墙提供 竖向承载力和 抗侧力，较之 于框架结构， 墙的抗侧力比 柱子抗侧力好， 适合做高层建 筑，如图所示。
框架-剪力墙结构
既有框架柱又有剪力 墙的结构称之为框架 -剪力墙结构，框架 和剪力墙组成了多道 防线，如图所示。
框架-斜撑结构 (小斜撑结构)
小斜撑结 构用斜撑 代替部分 剪力墙， 达到提高 抗侧力的 效果，如 图所示。
大跨空间楼盖
门式钢架
门式刚架是 厂房、大棚 多用的一种 结构，类似
于钢构桥跨 越大跨度， 门市刚架是 梁柱节点刚 接，如图所 示。
排架
类似于桁 架桥，排 架一般通 过桁架跨 越一定距 离，如图 所示。
桁架可 以跨越 较大距 离，一 般用于 车站、 机场大 厅等。
桁架
张弦结构（鱼腹式）
张弦结构原理 与图上承式悬 索桥（鱼腹式） 类似。将上承 式索桥的鱼腹 梁原理用于空 间结构即为张 弦结构，如图 所示。
悬挂结构
数层楼 层通过 悬挂的 方式悬 挂于主 结构之 上的结 构称之 为悬挂 结构， 如图所 示。
悬索（拉索）结构
利用索受拉承载，图中为美国 Minneapolis联邦储备银行大厦悬索 结构，有专家建议在上面做拱结构加 层，拱的推力能够抵消一部分索的拉 力。
美国Minneapolis联邦储备银行大厦 加层建议图
代代木体育馆内景
日本代代木体育馆
辐射式单层拉索结构模型
拉索结构仿生蜘蛛网
加拿大马鞍形单层索网体育馆及索网示意图
羽毛球拍
该结构与 斜拉桥原 理类似，
将斜拉桥 结构原理 用于空间 结构即为 斜拉结构， 如图所示。
斜拉结构
斜拉结构-杭州黄龙体育场

大跨度空间结构的主要形式及特点

部门职责 1、政府教育处：政府、教育行业的招投标、采购工作； 2、企业客户处：各行业的销售 3、技术安装组：公司销售机器的安装、调试，新产品的宣传， 方案的撰写，网站建设，公司内部网络的维护。
膜结构的主要形式
膜结构形式上主要有气 压式膜结构、气承式膜 结构、混合式膜结构和 悬挂薄膜结构。
膜结构主要特点
膜结构主要有自重轻、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， 耐久性较差等特点。
团结 信赖 创造 挑战
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。
团结 信赖 创造 挑战
国家大剧院
团结 信赖 创造 挑战
悉尼歌剧院
团结 信赖 创造 挑战
本次结构分析总结
相对而言，网架结构和网壳结构在施工、结构
上比较简单，方便，稳定。但在造型上相对单
一，变化不大。而膜结构，悬索结构在造型上
较多变，灵活，适合多种形式，但对于结构受
力等要求更高。
在本次设计上，我们认为这几种结构对于我们
团结 信赖 创造 挑战
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。
团结 信赖 创造 挑战
球面网壳
双曲面网壳
圆柱面网壳
双曲抛物面鞍型网壳
单块扭网壳ຫໍສະໝຸດ 四块组合型扭网壳团结 信赖 创造 挑战
网壳结构主要特点

《钢结构》第八章-大跨度房屋结构PPT课件


2021/3/12
7
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构 单层悬索体系
悬挂式屋盖常用的有：
双层悬索体系
2021/3/12
金属薄壳—膜、鞍状 应力索网等
8
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/3/12
9
第八章 大跨度房屋结构
2021/3/12
1
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
大跨度建筑物的用途、其使用条件及对其建 筑造型方面的要求的差异性，决定了采用结构方 案的多样性—梁式的、框架式的、拱式的、空间 式的以及悬挂—悬索式的。
2021/3/12
2
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结/3/12
3
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
空间网架屋盖结构
第八章 大跨度房屋结构
按支撑情况分类 1、周边支承网架 2、点支承网架 3、周边支承与点支承混合网架 4、三边支承或两边支承网架
2021/3/12
6
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
网架结构的设计特点
一般设计规定 1、选型 2、网格尺寸和网架高度 3、网架结构体系的屋面 4、网架杆件 5、网架节点设计与构造要点

大跨度结构形式ppt课件


三、结构形式
• • • • • • • • （一）桁架结构 （二）钢架结构 （三）拱结构 （四）壳结构 （五）折板结构 （六）网架结构 （七）网壳结构 （八）悬索结构
（一）桁架结构
• 桁架结构的受力特点 1、抗弯方面 2、抗剪方面 3、竖向荷载方面
（二）钢架结构
• 结构形式和受力特点 1、无铰钢架 2、两铰钢架 3、三铰钢架
大跨度结构形式
大跨度建筑的结构特点
• • • • 一、受力特点 二、结构组成 三、几何形式 四、基本结构形式
一、受力特点
• （一）竖向作用主宰结构
1、恒荷载
结构自重 屋面覆盖材料 建筑附属固定设施
2、活荷载
风、积雪、积灰荷载 地震导致的竖向地震力 脉动风压引起的结构竖向震动
• （二）、间接效用
间接作用的影响因素有：
1、支座位移 2、温度变化 3、地面运动（地震） 注：简介作用的影响还取 决于结构自身的形式
• （三）、动态作用
由于跨度较大使得结构的竖向振频率 比一般建筑物低，因而对脉动风压的 周期性低频激励引起共振效应，表现 为结构竖向振动加大，引起较大的结 构附加内力
二、结构组成
• （一）、屋盖结构 • （二）、支撑结构 • （三）、地基
• 结构形式 1，筒网壳 2，球网壳 3，扭网壳
•
受力特点 1，拉力，压力 2，抗弯性
（八）、悬索结构
• 受力特点 • 结构形式 1，单层索体结构 2，预应力双层索体结构
（九）膜结构
• 受力特点 • 主要形式 1，张拉膜结构 2，充气膜结构
（三）拱结构
• 受力特点
拱结构正是充分的利用了材料的抗压 性能，以支座的水平推力和界面内轴向 压力的水平分力所构成的力矩平衡结构 的整体性弯矩，且玩具最大处在跨中。
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• 结构形式 1，筒网壳 2，球网壳 3，扭网壳
•
受力特点 1，拉力，压力 2，抗弯性
（八）、悬索结构
• 受力特点 • 结构形式 1，单层索体结构 2，预应力双层索体结构
（九）膜结构
• 受力特点 • 主要形式 1，张拉膜结构 2，充气膜结构
（五）折板结构
• 受力特点 1，小跨折板承受外力 横向传给折缝 2，再以折板梁的方式纵向传 给支座
（六）、网架结构
• 网架的结构形式 1，交叉平行桁架体系网架 2，角锥体系网架
（1）四角锥网架 （2）三角锥网架
•
受力特点 1，受力方式 2，支撑方式
四边支撑，三边支撑
3，刚度和形态稳定
（七）、网壳结构
间接作用的影响因素有：
1、支座位移 2、温度变化 3、地面运动（地震） 注：简介作用的影响还取 决于结构自身的形式
• （三）、动态作用
由于跨度较大使得结构的竖向振频率 比一般建筑物低，因而对脉动风压的 周期性低频激励引起共振效应，表现 为结构竖向振动加大，引起较大的结 构附加内力
二、结构组成
• （一）、屋盖结构 • （二）、支撑结构 • （三）、地基
（三）拱结构
• 受力特点
拱结构正是充分的利用了材料的抗压 性能，以支座的整体性弯矩，且玩具最大处在跨中。
•
拱的构造方法
1、通过地基反力提供推力 2、采用拉杆或起相同作用的 其他结构实现自身平衡
（四）壳体结构
• 壳体结构分类及受力特点 1、球壳 2、筒壳 3、扁壳 4、扭壳
三、结构形式
• • • • • • • • （一）桁架结构 （二）钢架结构 （三）拱结构 （四）壳结构 （五）折板结构 （六）网架结构 （七）网壳结构 （八）悬索结构
（一）桁架结构
• 桁架结构的受力特点 1、抗弯方面 2、抗剪方面 3、竖向荷载方面
（二）钢架结构
• 结构形式和受力特点 1、无铰钢架 2、两铰钢架 3、三铰钢架
大跨度结构形式
大跨度建筑的结构特点
• • • • 一、受力特点 二、结构组成 三、几何形式 四、基本结构形式
一、受力特点
• （一）竖向作用主宰结构
1、恒荷载
结构自重 屋面覆盖材料 建筑附属固定设施
2、活荷载
风、积雪、积灰荷载 地震导致的竖向地震力 脉动风压引起的结构竖向震动
• （二）、间接效用