大跨度建筑方案创作中的结构表现手法研究
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大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析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。
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。
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。
一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间的民用建筑,也可用于工业建筑,但刚架结构的刚度较差,当吊车起重量超过100KN时不宜采用。
椼架是由杆件组成的一种格构式结构体系。
大跨度建筑结构表现的建构研究大跨度建筑结构表现的建构研究摘要:近年来,随着现代建筑技术的发展,大跨度建筑结构成为建筑师和工程师们探索的热点。
本文依据大量实例和理论研究,探讨了大跨度建筑结构的表现形式、建构方法及其在建筑设计中的应用。
结果显示,大跨度结构在建筑中的几何形态、建筑材料的选择以及结构布局等方面具有广泛的应用前景。
1. 引言大跨度建筑结构是指跨度超过100米的建筑,通常用于开阔的室内空间,如运动场馆、展览中心、机场航站楼等。
大跨度结构的表现形式多种多样,如拱券、悬索和桁架等。
这些结构不仅仅具有实用的功能,还可以成为建筑的艺术表现。
2. 大跨度建筑结构的表现形式2.1 拱券结构拱券结构是一种经典的大跨度结构。
其形态如同由一系列拱弧组成的大型框架。
常见的拱券结构包括罗马竞技场和中国的龙门石窟。
拱券结构具有良好的承载能力和稳定性,并且能够创造出宏伟壮丽的空间效果。
2.2 悬索结构悬索结构是一种通过悬挂在一定高度上的主梁来支撑大跨度建筑物的结构。
它可以创造出悬浮感和轻盈感,常见的例子包括美国的金门大桥和中国的赛罕塔。
悬索结构在大跨度建筑中具有较好的抗震性能和空间感。
2.3 桁架结构桁架结构是由一系列框架梁和支撑构成的结构体系,常见于大型建筑物的屋顶和大跨度钢桥。
桁架结构具有良好的承载能力和稳定性,同时可以灵活地应用于不同的建筑形态。
比如,武汉天河机场的航站楼采用了桁架结构,创造出了空间连续性和开放性。
3. 大跨度建筑结构的建构方法3.1 合理布局大跨度建筑的结构布局应根据实际需求和空间限制进行合理规划。
合理的布局能够最大限度地发挥结构的承载能力,使建筑具有良好的空间效果。
比如,杜拜的哈瑞发球馆采用了合理的钢结构布局,使得建筑在满足使用功能的同时,也创造出了独特的形态。
3.2 选用适应材料材料的选择对大跨度建筑的结构性能和表现形式具有重要影响。
常见的材料包括钢、混凝土和复合材料等。
钢材具有高强度和轻质的特点,适用于悬索和桁架结构。
建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究大跨度建筑结构是一种大规模建筑结构形式,具有设计难度大、工程复杂、工期长的特点。
随着现代科技的发展,大跨度建筑的形式与设计也得到了很大的提升与改善。
一、大跨度建筑结构形式1. 曲线形结构曲线形结构是大跨度建筑结构中的一种较为常见的形式,如"鸟巢"、"水立方"等建筑中就采用了这种结构形式。
曲线形结构能够有效地分散荷载,提高建筑结构的抗震和抗风能力。
2. 网架结构网架结构是大跨度建筑结构中应用广泛的一种形式,具有结构轻巧、构造简单、施工容易的优点。
网架结构可以有多种构造形式,如平面网架、曲面网架等。
3. 悬索结构悬索结构是大跨度建筑结构中的一种经典形式,广泛应用于桥梁、体育场馆等建筑中。
悬索结构的建筑高度大,能够突出建筑的雄伟气势,且具有优良的抗震和抗风能力。
4. 穹顶结构穹顶结构是大跨度建筑结构中的一种特殊形式,可以创造出具有文化内涵和科技感的建筑形态。
穹顶结构可以有多种构造形式,如格架式穹顶、索展式穹顶等。
1. 结构分析与计算大跨度建筑结构的设计需要进行复杂的结构分析和计算,以确保结构的稳定性和安全性。
结构分析需要考虑建筑荷载、地震和风荷载等因素,计算分析需要使用计算机辅助设计软件进行模拟和优化。
2. 材料选择与技术应用大跨度建筑结构中材料的选择和技术的应用对建筑结构的稳定性和安全性具有重要的影响。
在材料选择方面,需要考虑强度、耐久性、抗腐蚀性等因素;在技术应用方面,需要采用先进的施工技术和管理模式。
3. 环保设计与节能优化大跨度建筑结构在设计中也需要考虑环保设计和节能优化的因素。
环保设计要求建筑结构对环境的影响尽可能小;节能优化则需要考虑如何在建筑结构设计中减少能源的消耗。
4. 美学设计与文化传承大跨度建筑结构在美学设计和文化传承方面也具有重要的意义。
建筑结构的外观设计需要与建筑功能和文化内涵相适应,突出建筑的美感和艺术价值;文化传承则需要考虑建筑的历史和文化背景,展现当地的文化特色和风貌。
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。
结构设计知识:大跨度结构的设计与分析大跨度结构是现代建筑中十分重要的一种建筑形式,它在桥梁、体育场馆、展览馆、机场候机厅等场所中广泛应用。
大跨度结构不仅展示了建筑师的设计水平,同时也对结构设计技术提出了更高的要求。
大跨度结构的设计需要满足以下几个方面的要求:首先,需要具有足够的刚度和强度,保证结构的稳定性和安全性。
其次,要满足建筑的使用需求,如体育场馆需要能够承载大量观众。
最后,也需要满足美学要求,结构形式和建筑风格既要满足实用性,同时也要符合建筑美学的要求。
在大跨度结构设计中,常见的结构形式包括桁架结构、双曲面结构、空心结构等。
这些结构形式根据不同的建筑用途,针对不同的建筑空间进行设计。
例如,体育场馆常采用桁架结构,可以满足大跨度和大荷载的需求。
大跨度结构分析也是设计过程中十分重要的一步。
采用有限元分析等现代结构分析方法,可以精确计算大跨度结构在荷载作用下的变形和应力情况,从而确定结构强度和安全系数。
同时,在分析过程中还可以验证结构的设计方案是否符合使用要求和美学要求。
除了结构分析,大跨度结构的制造、运输和安装也是非常复杂的过程。
因此,需要充分考虑这些因素,特别是运输和安装过程的限制,才能最终实现大跨度结构的成功建造。
总的来说,大跨度结构的设计与分析是一个十分复杂的过程,需要充分考虑结构稳定性、使用需求和美学要求等多方面因素。
如何充分发挥材料的优势,在结构设计方案中采用合适的结构形式,并通过精确的分析方法计算结构的荷载和变形情况,是大跨度结构设计与分析的核心要点。
在今后的大跨度结构设计中,随着科技不断发展和对结构性能要求的提高,设计者需要不断创新,更好地利用现代结构分析和制造技术,设计出更安全、更美观的大跨度结构。
分析大跨度建筑结构形式与设计随着我国社会主义市场经济的进步和发展,建筑事业在我国的地位越来越重要,建筑事业不仅能够推动我国经济事业的发展,同时还对提高我国国民的生活水平有着重要作用。
建筑工程与人们的生活、工作密切相关,因此建筑企业在建筑工程施工建设的过程中必须要保证其建设质量,确保建筑工程的安全性以及使用寿命。
大跨度建筑结构形式是建筑工程中常见的一种结构形式,其设计的好坏直接影响着建筑工程的整体质量,相关建筑企业必须要对其引起高度重视。
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随着社会的发展,大跨度建筑的功能越来越多,形态也多种多样,这就要求在大跨度建筑结构设计时,必须要高度重视其设计质量,以此保证其功能的完整性以及使用的安全性。
目前常见的大跨度建筑结构形式有薄膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构、网壳结构等,不同的结构形式其对设计的要求也一样,在设计中应该注意的问题也不尽相同,因此设计人员必须要对每种大跨度建筑结构形式详细了解。
本文主要从薄膜结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构、网壳结构等几个方面对大跨度建筑结构形式与设计进行了分析。
一、大跨度建筑结构形式与设计(一)薄膜结构薄膜结构又称织物结构,它是上世纪五十年代逐渐发展起来的一种大跨度建筑结构形式,其主要构成材料是质量高、性能好的柔软织物。
通过薄膜内的空气压力或是利用柔性钢索、刚性支撑结构使薄膜产生一定的预张力,以此形成能够覆盖较大空间且具备一定刚度的建筑结构体系。
若以支撑方式对薄膜结构进行分类,可将其分为四类:第一类是空气膜结构,简而言之就是在建筑结构的内部充注空气。
屋面结构的拱度相对较低,其目的在于减小气压,在设计薄膜结构时往往需在建筑物的对角线方向设置交叉钢索,这对保证薄膜结构的稳定性有巨大作用。
气胀式的薄膜结构是指将膜材制成密封的圆形双层结构或是半圆形圆筒,再在其中充注空气,形成飞碟状和半轮胎状。
现代物业Modern Property Management– 75 –1 大跨度建筑结构概述大跨度建筑结构指的是建筑结构跨度在30m以上的建筑结构,在钢结构形式中,跨度要在60m以上才能被称为大跨度建筑。
大跨度建筑主要被用在体育馆、礼堂等大型公共建筑中。
随着科学技术的进步,大空间的建筑结构越来越复杂和多元化,也为之后大空间大跨度建筑结构设计和应用提出了更多的要求。
常见的大跨度建筑结构形式包括网壳结构、网架结构、薄壳结构、悬索结构和膜结构,其他结构形式都是在这五种基本结构上演变或互相组合发展而来,造就了多样的结构形式,形成了多元化的建筑空间结构。
2 大跨度建筑结构形式和设计分析2.1 网壳结构的形式和特点。
网壳结构是一种和平板网架相似的空间杆系结构体系,在建筑施工中,其承受基础是杆件,然后将杆件根据一定规则组合和配置,最后形成具有结构布置的空间构架。
网壳结构形式具有较好的压力感、传力性质较好,在实际工程施工中得到了广泛的应用,具有广阔的发展空间。
网壳结构形式包括双曲面网壳、双曲抛物面网壳、球面网壳等。
网壳结构主要由轻质高强度的材料制作而成,结构剖面尺寸减少,但在荷载作用下,容易出现变形问题而影响结构的稳定性。
2.2 网架结构的形式和特点。
网架结构是将多根杆件按照一定网格形式,将节点连接起来形成新型的空间结构。
该建筑结构形式具有重量轻、空间受力性能好、抗震性能好和刚性强的优点,主要被应用在体育馆、大剧院、礼堂等大型公共建筑中。
目前常见的网架结构有两向网架结构、三角锥网架结构、四角锥网架结构和六角锥网架结构。
其中,两向网架结构中最为常见的是斜向放、校正放和三向网架形式;三角锥网架结构中比较常见的是抽空三角锥、蜂窝形三角锥等形式;四角锥网架结构中常见的有斜放四角锥、正放四角锥和正放抽空四角锥、星型四角锥、棋盘形和单向折线型四角锥网架结构形式。
六角锥网架结构中,正六角锥是最为常见的一种。
网架结构具有传力方便、工程质量好、稳定性高、平面布置灵活、生产效率高、美观性强的优点,所以在现代化建筑工程中应用比较广泛,但是该结构形式也存在杆件数量太多、杆件制作复杂的劣势。
建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究引言随着城市化进程的加速和人们对建筑空间需求的不断提升,大跨度建筑的设计和施工已经成为建筑工程中的重要课题。
大跨度建筑结构不仅能够创造出宽敞明亮的空间,还能够展现出现代城市建筑的新风貌。
对于大跨度建筑结构形式与设计的研究具有重要意义。
本文将从大跨度建筑的定义、形式和设计要点等方面展开讨论,以期对大跨度建筑结构形式与设计进行全面深入的探讨。
一、大跨度建筑的定义大跨度建筑是指建筑物内部空间跨度较大的建筑,它通常具有跨度大、体量大、结构重、空间宽敞等特点。
在工程学中,大跨度建筑的定义通常是指跨度超过30米的建筑物。
大跨度建筑广泛应用于体育馆、会展中心、机场候机厅、火车站等需要大空间的场所,同时也包括大跨度桥梁等工程。
大跨度建筑的设计和施工需要克服许多技术难题,因此对于大跨度建筑结构形式与设计的研究显得尤为重要。
二、大跨度建筑的结构形式大跨度建筑的结构形式多种多样,根据不同的需求和场所,大跨度建筑可以采用不同的结构形式。
常见的大跨度建筑结构形式包括悬索桥、钢结构框架、网架结构、拱壳结构、索塔结构等。
每种结构形式都有其特点和适用范围,需要根据具体情况进行选择和设计。
悬索桥结构形式是一种常见的大跨度建筑结构形式,它通过悬索和桥面板相连来承担桥梁的荷载。
其特点是桥梁自重轻、刚度大、适用于大跨度、大荷载的情况。
钢结构框架是另一种常见的大跨度建筑结构形式,采用钢材制成的框架结构来支撑整个建筑物。
这种结构形式具有刚度大、强度高、施工速度快等特点,适用于大型厂房、体育馆等大跨度场所。
网架结构是一种以杆件和节点组成的空间刚架结构,它的特点是构件轻、刚度大、适用于大空间覆盖的建筑物。
拱壳结构是一种利用拱形的结构来分担荷载的结构形式,其特点是自重轻、抗弯承载能力强,适用于大跨度建筑场所。
三、大跨度建筑设计要点大跨度建筑的设计具有许多要点,需要充分考虑结构安全、建筑功能、美学效果等因素。
建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究近年来,随着建筑工程技术的不断进步,大跨度建筑的设计与施工得到了越来越多的关注与重视。
大跨度建筑是指横跨较大距离的建筑结构,它所涉及到的设计与施工问题是与一般建筑有所不同的。
大跨度建筑结构形式与设计研究成为了建筑工程领域中的一个重要课题。
一、大跨度建筑结构形式在大跨度建筑工程中,结构形式的选择对于建筑的安全性、美观性以及经济性都有着重要的影响。
大跨度建筑的结构形式主要包括桁架结构、索承结构、悬索结构、网架结构等几种。
1.桁架结构桁架结构是由众多的斜杆组成的结构形式,其受力特点是由节点传力,较适合用于横跨较大距离的建筑。
桁架结构的优点是结构刚度大,承受外荷载能力强,适用于大跨度建筑的顶盖。
常见于大型体育馆、会展中心等建筑中。
2.索承结构索承结构是一种利用索索受拉的特性来支撑建筑结构的形式,常见的应用包括长桥、大跨度建筑的屋顶等。
索承结构可以将建筑物的自重和外部荷载通过索索传递至地基,从而减小了结构的变形和影响,提高了结构的稳定性。
3.悬索结构悬索结构是利用悬臂式支撑的结构形式,主要适用于大跨度桥梁和观赛台的建设。
悬索结构具有结构简洁、美观大方等特点,但也存在着对基础和拉索的要求很高,对施工和维护的技术要求也较高等问题。
4.网架结构网架结构是由众多的构件组成的网状结构,其受力特点是担负均匀的荷载。
网架结构的优点是构件单一,易于制作和安装;而网架结构适合于大空间、大跨度的建筑,如机场、车站等。
二、大跨度建筑结构设计研究在大跨度建筑结构设计研究中,需要考虑的因素众多,包括建筑功能需求、受力传递、材料选用、工艺施工等方面。
大跨度建筑在设计时需要从受力机理、结构稳定性、抗震性、自振周期、材料选用等多个方面进行综合考量。
1.受力传递大跨度建筑结构的受力传递是影响其安全性的关键因素之一。
在设计时需要考虑各个构件的受力情况,合理布置结构,避免出现局部应力集中的问题。
为了保证整体结构的稳定性,还需要考虑结构的整体受力情况,保证结构的平衡和稳定。