大跨度建筑屋盖结构
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大跨度屋盖结构的几种形式
大跨度屋盖结构是一种用于搭建大型建筑物屋顶的结构形式,具有跨度大、空间利用率高等优点。
常见的大跨度屋盖结构包括以下几种形式:
1. 桁架结构:桁架结构是利用多根钢管或钢杆组成的网格状结构,常用于建筑物屋面、车站、体育馆等大型建筑物的屋盖结构。
2. 穹顶结构:穹顶结构是由多个弧形钢管或钢杆组成的圆形、半圆形或椭圆形的屋盖结构,适用于建筑物、体育场馆等大型场所。
3. 悬索结构:悬索结构是由多个悬挂在主梁上的钢缆组成的屋盖结构,具有跨度大、空间利用率高的优点,适用于桥梁、体育场馆、展览馆等大型建筑物。
4. 薄壳结构:薄壳结构是利用高强度钢板或混凝土构成的薄壳结构,常用于建筑物屋面、地铁站、机场航站楼等大型建筑物的屋盖结构。
以上是大跨度屋盖结构的几种形式,不同的场所和需求可以选择不同的结构形式,以满足建筑物的要求。
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常见大跨度建筑的结构形式结构类型:有拱、刚架以及桁架、折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。
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。
刚架是由梁和柱组成的结构,各杆件主要受弯,刚架的结点主要是刚结点,也可以有部分铰结点或组合结点。
全部是钢材焊接的结构,一般用于超高层的办公大楼,或大型的会场和展厅。
桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。
桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。
桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力,可以充分发挥材料的作用,节约材料,减轻结构重量。
常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。
折叠折板屋顶结构一种由许多块钢筋混凝土板连接成波折形的整体薄壁折板屋顶结构。
这种折板也可作为垂直构件的墙体或其他承重构件使用。
折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡,单跨和多跨,平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平面的需要。
常用的截面形状有V形和梯形,板厚一般为5~10厘米,最薄的预制预应力板的厚度为3厘米。
跨度为6~40米,波折宽度一般不大于12米,现浇折板波折的倾角不大于30°;坡度大时须采用双面模板或喷射法施工。
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型- 结构理论摘要: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,具体如下文所示:关键词: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。
新疆通艺市政规划设计院新疆乌鲁木齐概要:内蒙古某体育馆直径98.6米,跨度最大91.8米,建筑面积约1.8万平方米,地下一层,地上四层,高33米,屋盖采用空间钢管桁架结构设计,桁架高3.6米,屋盖中心采用玻璃球顶,直径20米,中心凸起的玻璃屋盖采用单层网壳结构,本文对此建筑进行系统分析,供类似结构设计参考。
关键词:体育馆、大跨度、屋盖、钢结构1工程概况本工程规划地址位于内蒙古某市,建筑造型美观大方,融入了蒙古包等多种当地文化元素,是一座富有民族特色的体育文化建筑。
建筑面积约1.8万平方米,地下一层,地上四层,高33米。
效果图见:图1 轴测图、图2 立面图图1轴测图图2立面图本工程主体结构采用混凝土框架,基础采用独立基础+防水筏板。
屋面最大直径98.6米,跨度91.8米,两侧各悬挑3.4米,采360度卷边压型彩钢板屋面,屋面结构为空间钢管桁架结构,屋顶局部采用玻璃球面,直径20米,考虑结构透光和美观性,综合各方意见,中心凸起的玻璃屋盖采用单层网壳结构。
如下所示:图3图32荷载取值(1)恒载标准值(含檩条):彩钢板0.6KN/m2。
玻璃屋面1.5KN/m2。
恒载按展开面积计算,实际加载时根据屋面坡度进行计算放大。
(2)屋面活荷载标准值: 0.5KN/m2。
屋面活荷载按实际投影面积进行加载。
计算时应考虑半跨不均匀分布。
(3)风荷载标准值:根据《建筑结构荷载规范》,按100年重现期取基本风压:0.6kN/m2,地面粗糙度B类,由于建设方不能提供风洞试验报告,风荷载体形系数参考规范取值-0.6~-0.8,屋顶突出屋面局部考虑正风压0.6。
(4)雪荷载标准值:根据《建筑结构荷载规范》,按100年重现期取基本雪压:0.3kN/m2,雪荷载准永久值分区为Ⅱ类,屋面造型周边为凹型,需考虑积雪荷载。
(5)地震荷载:地震设防烈度为7度.基本地震加速度值为0.15g,地震分组为第一组,阻尼比为0.035,场地类别为Ⅲ类,场地特征周期为0.45秒。