大跨度建筑
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大跨度与小跨度的划分及适用的结构体系一、概述大跨度与小跨度的划分和对应的结构体系一直是建筑工程领域中一个备受关注的问题。
随着建筑设计和施工技术的不断进步,对大跨度和小跨度结构的需求也在不断增加。
正确的划分和选择适用的结构体系对于工程设计和实施具有重要的指导意义。
本文将就大跨度与小跨度的划分及适用的结构体系进行深入探讨。
二、大跨度与小跨度的定义1. 大跨度结构大跨度结构通常指的是在建筑或桥梁中跨度较大的结构。
一般来说,跨度大于50米的建筑或桥梁可以被称为大跨度结构。
大跨度结构由于其较大的跨度,需要考虑较多的内力、变形、振动等问题,因此在设计和施工中需要采取相应的措施来保证结构的安全和稳定。
2. 小跨度结构小跨度结构则是相对于大跨度结构而言的。
一般来说,跨度小于50米的建筑或桥梁可以被称为小跨度结构。
小跨度结构由于跨度较小,内力和变形等问题相对较少,因此在设计和施工中的考虑因素也相对较少。
三、大跨度与小跨度结构的区别1. 内力分布大跨度结构由于跨度较大,内力分布相对复杂。
在设计中需要考虑不同部位的受力情况,以保证结构的安全性。
而小跨度结构内力分布相对简单,设计上的考虑因素也相对较少。
2. 稳定性由于大跨度结构的跨度较大,其稳定性相对较差,需要采取相应的措施来保证结构的稳定性。
而小跨度结构由于跨度较小,其稳定性相对较好。
3. 振动问题大跨度结构在设计和施工中需要考虑振动等问题,以保证结构的使用安全性。
而小跨度结构由于跨度较小,振动问题相对较少。
四、大跨度与小跨度适用的结构体系1. 大跨度结构适用的结构体系钢结构体系是大跨度结构常用的结构体系之一。
钢结构具有自重轻、刚度大、施工速度快等优点,适用于大跨度建筑和桥梁的结构体系中。
索弦结构体系也是大跨度结构的常用结构体系,其富有弹性和变形能力,适用于跨度较大的结构。
2. 小跨度结构适用的结构体系混凝土结构体系是小跨度结构常用的结构体系之一。
混凝土结构具有承载能力强、耐久性好等优点,适用于小跨度建筑和桥梁的结构体系中。
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。
大跨度建筑的结构设计大跨度建筑是指建筑物中跨度大于等于40米的建筑。
与传统建筑相比,大跨度建筑在空间布局和结构设计上都有较大的挑战。
本文探讨大跨度建筑的结构设计及其应用。
一、大跨度建筑的结构设计1.梁式结构梁式结构是大跨度建筑的常用结构类型之一,它利用梁的强度和刚度来支撑跨度较长的建筑。
在大跨度梁的设计中,需要考虑到梁的截面形状、材料、刚度、强度等因素。
例如,著名的伦敦眼观景轮采用了梁式结构,利用了高强度钢材料制成的滑轮和悬挂钢缆来支撑整个建筑。
这种梁式结构设计的优点是能够在不占用内部空间的情况下提供支撑力,从而实现大跨度建筑的空间设计。
2.网壳结构网壳结构是一种常用的大跨度建筑结构设计形式。
它由大量的杆和节点组成,呈现出类似于异形网格的形态,可抵御外部弯曲和剪切力。
例如,位于中国上海的东方明珠塔就是一种典型的网壳结构。
它由大量的三角形钢管起拱形成多穹顶状网架结构,利用了结构杆件三角形组合的适用性和钢管双向剪力优良的特性,为整个建筑提供了强大的支撑力和刚度。
同时,网壳结构还具有优美的空间美学效果,为城市天际线带来了新的视觉风格。
3.悬链结构悬链结构利用悬挂钢缆和大跨度建筑物体的自重,形成了一种类似于悬链的结构设计形式。
它的一大特点是结构杆件能够分担大量吊杆的拉力,从而达到支撑建筑物的目的。
例如,著名的法国埃菲尔铁塔就是一种典型的悬链结构。
它由大量的悬挂钢缆和大型铁框架组成,同时利用了钻孔和铆焊技术,既满足了结构的承载要求,又保留了珍贵历史建筑成果。
这种悬链结构不仅增强了建筑物的稳定性,而且还成为法国文化遗产的标志性代表。
二、大跨度建筑的应用大跨度建筑由于具有空间利用效率高、运行费用低、视觉效果好等优点,在如今的城市化建设中得到了广泛的应用。
以下是几个典型的大跨度建筑案例:1.北京国家大剧院北京国家大剧院采用了地下水泵吸引地下水上泵供水的自然冷却系统,设有近3000个座位。
其建筑外观类似于人类强壮且柔韧的结构,运用了大量的悬挂钢缆和网壳结构,同时建筑内部空间充分利用,成为北京城市文化建筑的瑰宝。
大跨度建筑案例分析大跨度建筑是指横跨较大距离的建筑结构,通常用于体育馆、会展中心、机场等大型场馆。
这类建筑在设计和施工过程中面临诸多挑战,但也展现了人类工程技术的辉煌成就。
本文将通过分析几个大跨度建筑的案例,探讨其设计特点、施工工艺和结构特色。
首先,我们来看看鸟巢——北京国家体育场。
作为2008年北京奥运会的主要场馆之一,鸟巢采用了钢结构和外部网架相结合的设计,实现了悬臂梁和双曲面网架的完美结合,形成了独特的外观。
其大跨度结构采用了大跨度钢梁和索网结构,通过精密计算和施工工艺,实现了整体结构的稳定和坚固。
鸟巢的设计不仅满足了大型体育赛事的需求,同时也成为了北京的标志性建筑,展现了中国工程技术的雄心和实力。
其次,我们来看看迪拜世界贸易中心。
这座高达828米的超高层建筑,拥有世界上最大的悬臂结构,其大跨度悬臂楼板采用了高强度混凝土和钢筋混凝土结构,通过精密设计和施工工艺,实现了超高层建筑的稳定和安全。
迪拜世界贸易中心的设计突破了传统高层建筑的限制,展现了人类工程技术的创新和突破,成为了迪拜的城市地标和世界建筑的奇迹。
最后,我们来看看上海中心大厦。
这座高度632米的摩天大楼,采用了超大跨度的钢结构框架和外挂式钢结构天桥,实现了大跨度建筑的稳定和安全。
上海中心大厦的设计和施工充分考虑了风荷载、地震作用等外部力学因素,通过先进的结构分析和仿真技术,实现了建筑结构的优化和精准控制。
其独特的外形和大跨度结构,成为了上海的城市名片和世界建筑的典范。
综上所述,大跨度建筑在设计和施工过程中需要充分考虑结构稳定性、外部力学因素和施工工艺等多方面因素,通过精密计算和先进技术,实现了大跨度建筑的稳定、安全和美观。
这些案例不仅展现了人类工程技术的辉煌成就,同时也为未来大跨度建筑的设计和施工提供了宝贵的经验和借鉴。
相信在不久的将来,会有更多更壮丽的大跨度建筑出现在世界各地,为人类的城市和生活增添更多的美丽和活力。
大跨度建筑标准
大跨度建筑的标准因材料和结构的差异而有所不同。
在混凝土结构中,大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑。
而在钢结
构中,跨度超过60m的结构被视为大跨度结构。
此外,大跨度空间结构的形体呈空间状,并同时具有三维受力特性,具有荷载传递路线最短,受力均匀等特点。
这种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,大跨度结构则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业建筑师。
国内外大跨度建筑案例一、引言在建筑设计中,大跨度结构是一种常见的形式,其设计和施工需要考虑到多种因素,例如材料的强度和稳定性、结构的稳定性、地震和风力等自然因素以及人工造成的负载。
本文将介绍国内外几个著名的大跨度建筑案例,以探讨其设计思路和技术特点。
二、国内大跨度建筑案例1. 鸟巢鸟巢位于北京市奥林匹克公园内,是2008年北京奥运会主体育场馆之一。
它由中国建筑师李兆基设计,总面积为258,000平方米,可容纳91,000名观众。
鸟巢采用了双层网壳结构,由24根钢柱和1,100根钢管组成。
整个结构呈现出一个自由流动的形态,具有很高的美学价值。
2. 上海中心大厦上海中心大厦是位于上海浦东新区陆家嘴金融贸易区内的一座摩天大楼,高度632米。
它采用了双曲面外壳结构和裙房支撑系统,是世界上首座采用这种结构的超高层建筑。
该建筑设计师为Gensler公司的William Pedersen,建筑师Jun Xia和T.J. Gottesdiener。
3. 深圳大运中心深圳大运中心是位于深圳市龙岗区的一座综合性体育馆,总面积为140,000平方米。
它采用了双曲面外壳结构和钢桁架支撑系统,具有很高的抗震性和稳定性。
该建筑设计师为Arup公司。
三、国外大跨度建筑案例1. 伦敦奥林匹克体育场伦敦奥林匹克体育场位于英国伦敦奥林匹克公园内,是2012年夏季奥林匹克运动会主要场馆之一。
它采用了可拆卸式钢结构梁和钢索支撑系统,可以容纳80,000名观众。
该建筑设计师为Populous公司。
2. 西班牙塞维利亚机场西班牙塞维利亚机场是一座现代化的机场,采用了双曲面玻璃幕墙和钢结构悬吊屋顶。
该建筑设计师为Rogers Stirk Harbour + Partners 公司。
3. 美国华盛顿国家大教堂美国华盛顿国家大教堂是一座哥特式建筑,采用了石材拱顶和钢制结构支撑系统。
它是美国最大的教堂之一,也是美国历史上最重要的宗教建筑之一。
该建筑设计师为Frederick Law Olmsted Jr.公司。
大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析作业一、引言大跨度建筑是指横跨一定距离的建筑结构,通常用于体育馆、机场、展览馆等场所。
大跨度建筑的结构形式和建筑造型直接影响着其整体的设计风格和功能性。
本文将通过分析几个实际案例,来探讨大跨度建筑的结构形式和建筑造型。
二、实例分析1.鸟巢体育馆鸟巢是2024年北京奥运会的主要场馆之一,该建筑由于其独特的设计和大跨度的结构形式而备受瞩目。
鸟巢采用了网格状的结构形式,结构支撑系统以大量的钢材和钢索构成,形成了像鸟巢一样的外观。
这种结构形式使得鸟巢能够跨越大距离,同时又能够承受复杂的力学负荷。
建筑造型方面,鸟巢采用了流线型的造型,形象生动地展现了建筑的力学特点和灵活性。
2.在野外博物馆在野外博物馆是位于美国亚利桑那州的一个知名景点,该建筑展示了独特的结构形式和建筑造型。
在野外博物馆的结构形式采用了大跨度的钢结构,构建了一个拱形天篷状的建筑。
这种结构形式使得建筑可以跨越大距离,同时又能够保持建筑的稳定性和坚固性。
建筑造型方面,该建筑外观简洁大方,与周围的自然环境相融合,给人一种和谐、自然的感觉。
3.埃菲尔铁塔埃菲尔铁塔是法国巴黎的一座标志性建筑,以其独特的结构形式和建筑造型而闻名于世。
该建筑采用了大跨度的钢结构,通过各种大小不同的钢材构成。
这种结构形式使得建筑能够跨越大距离,同时又能够承载大风荷载和重力负荷。
建筑造型方面,埃菲尔铁塔外观造型美观,线条流畅,给人一种轻盈、优雅的感觉。
三、结论通过上述实例的分析可以看出,大跨度建筑的结构形式和建筑造型是相互关联的。
合理的结构形式可以支撑大跨度建筑的功能和安全性,而独特的建筑造型则能够突出建筑的设计风格和艺术性。
在大跨度建筑的设计中,需要考虑结构形式和建筑造型的协调性,以达到功能与美观的统一未来,随着科学技术的进步和建筑设计理念的不断发展,大跨度建筑的结构形式和建筑造型将会更加多样化和创新化。
我们可以期待更多独特的大跨度建筑出现,为人们创造更好的空间体验和艺术享受。
大跨度建筑构造总结大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑,主要用于民用建筑的影剧院、体育场、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。
大跨度建筑的主要类型及各自特点一.拱结构及其建筑造型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。
实例1:沈阳奥体中心体育场可容纳6万人,其南北看台顶部设置了一对平行投影为梭形的360m 跨的钢拱结构,在东西两端采用平行弦桁架将南北网壳进行局部连接,屋顶钢结构总重量约11000t, 总建筑面积140000m2。
其外形宛如希腊神话胜利女神手中的水晶皇冠。
二.刚架结构及其建筑造型刚架是横梁和柱以整体连接方式构成的一种门形结构。
由于梁和柱是刚性结点,在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用,因而能减少梁的跨中弯矩。
同样,在水平荷载作用下,梁对柱也有约束作用,能减少柱内的弯矩。
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,倾斜的横梁使建筑的屋顶形成折线形,建筑外轮廓富于变化。
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,因而应用非常广泛。
大跨度建筑的类型及应用介绍大跨度建筑指的是横跨相对较大空间的建筑物。
这些建筑物往往需要特殊的结构设计和材料应用,以支撑起跨度较大的屋盖或悬挑结构。
大跨度建筑在现代城市化进程中扮演着重要的角色,不仅能够提供更广阔的空间,还可以成为城市地标和文化符号。
本文将探讨不同类型的大跨度建筑及其应用。
跨度定义与分类大跨度建筑的跨度可以根据不同的标准进行定义。
一般来说,跨度超过100米的建筑可以被认为是大跨度建筑。
根据结构形式和用途不同,大跨度建筑可以被分为以下几类:1. 悬索桥悬索桥是一种以悬索为主要结构元素的大跨度桥梁。
它的特点是跨度大,能够横跨河流、海峡或山谷等地形障碍物。
悬索桥的主要组成部分包括主悬索、主塔和桥面。
著名的悬索桥有美国旧金山的金门大桥和中国的杭州湾大桥。
2. 钢结构大跨度建筑钢结构大跨度建筑是目前应用最广泛的大跨度建筑形式之一。
钢结构具有重量轻、强度高、施工速度快等优点,非常适合用于搭建跨度较大的建筑。
常见的钢结构大跨度建筑包括体育馆、展览中心和机场航站楼等。
3. 穹顶建筑穹顶建筑是一种采用圆顶结构的大跨度建筑。
圆顶的形状能够有效地分散荷载,提高结构的稳定性。
穹顶建筑广泛应用于博物馆、展览馆和体育馆等场所。
著名的穹顶建筑包括法国巴黎的卢浮宫玻璃金字塔和美国休斯顿的约翰逊太空中心。
4. 拱桥拱桥是一种以拱形结构为主的大跨度桥梁。
拱桥能够通过弧形的构造有效地分散桥梁上的荷载,使得跨度可以更大。
著名的拱桥包括意大利佛罗伦萨的圣三一桥和中国浙江乌镇的乌镇桥。
大跨度建筑的应用大跨度建筑在城市化进程中有着广泛的应用。
下面列举了几个典型的大跨度建筑应用:1. 体育馆体育馆是大跨度建筑最常见的应用之一。
大跨度的空间可以容纳更多的观众,提供更好的观赛体验。
同时,体育馆的屋盖结构也需要足够的强度,以承受悬挑的荷载。
目前,世界上许多著名的体育场馆,如美国洛杉矶的斯台普斯中心和中国北京的鸟巢,都是采用大跨度结构设计的。
大跨度建筑的类型及应用一、引言大跨度建筑是指横跨较大的空间距离的建筑,它具有广阔的空间感和独特的美学价值,广泛应用于各种场所,如体育场馆、会展中心、机场等。
本文将介绍大跨度建筑的类型及应用。
二、大跨度建筑的类型1.拱形结构拱形结构是一种最古老的大跨度结构形式之一,在古代就已经被广泛应用于建筑中。
它以弧线为基础,将重量分散到支撑点上,使得整个结构能够承受巨大的荷载。
拱形结构常见于教堂、桥梁和体育馆等建筑中。
2.网架结构网架结构是由多个小型杆件组成的框架结构,通过连接节点将这些杆件组合在一起。
网架结构具有轻质化、高强度和易于制造等优点,在现代建筑中得到了广泛应用。
例如,鸟巢体育馆就采用了网架结构。
3.空间桁架结构空间桁架结构是由多个杆件组成的三维框架,可以形成各种复杂的形状。
它具有高强度、轻质化和刚性好等优点,在大型建筑中得到了广泛应用。
例如,北京大兴国际机场就采用了空间桁架结构。
三、大跨度建筑的应用1.体育场馆体育场馆是大跨度建筑的主要应用领域之一,因为它需要提供足够的空间以容纳观众和比赛设备。
拱形结构、网架结构和空间桁架结构都被广泛应用于体育场馆建设中。
例如,鸟巢体育馆采用了网架结构,而上海东方体育中心则采用了空间桁架结构。
2.会展中心会展中心需要提供足够的展示空间以容纳各种展品和参观者。
拱形结构和网架结构都被广泛应用于会展中心建设中。
例如,北京国家会议中心采用了拱形结构。
3.机场机场需要提供足够的航站楼面积以容纳旅客和航班设备。
空间桁架结构是机场建筑中最常见的大跨度结构形式之一。
例如,北京大兴国际机场采用了空间桁架结构。
4.其他场所除了上述场所外,大跨度建筑还广泛应用于其他场所,如博物馆、音乐厅和商业中心等。
例如,广州塔采用了空间桁架结构。
四、结论大跨度建筑具有独特的美学价值和广泛的应用价值,它可以为人们提供舒适的空间体验和视觉享受。
不同类型的大跨度结构形式具有不同的优缺点,建筑设计者需要根据实际需求进行选择。