钢筋混凝土空间薄壁结构

5.2.4 工程案例
5.2.4 工程案例
5.3 筒壳与锥壳 单向有曲率的薄壳，零高斯曲率壳。 5.3.1 筒壳的结构组成
5.3.2 筒壳的受力特点 筒壳与筒拱的区别：相同处与不同处 筒壳：横向拱的作用与纵向梁的作用的综合。
长壳：跨度/波长大于等于3 短壳：跨度/波长小于等于1/2 中长壳:上述范围外的筒壳
理想的薄膜没有抵抗弯曲和扭 曲的能力。 薄膜内力是壳体结构中主要Βιβλιοθήκη Baidu 力的条件： 1、 δ≤R/20； 2、具有均匀连续变化的曲面； 3、荷载是连续分布的； 4、壳体的各边界能够沿着曲面 的法线方向自由移动，支座只 产生阻止曲面切线方向位移的 反力。
5.1.4 薄壳结构的施工方法
1、现浇混凝土壳体 2、预制单元，高空装配 3、地面现浇壳体或预制单元装配后整体提升 4、装配整体式叠合壳体 5、采用柔膜喷涂成壳
自然界中的空间薄壁结构
鸡蛋：直径50mm，壁厚0.2mm， 厚度为跨度的1/250
第五章 钢筋混凝土空间薄壁结构
5.1.1 薄壳结构的概念
壳体结构——上下两个几何曲面所构成的薄壁空间 结构。
壳体厚度——两个几何曲面距离称为壳体的厚度δ， 可分为等厚度壳，变厚度壳。
薄壳——壳体的厚度δ远小于壳体的最小曲率半径R 时，即称为薄壳。
3、直纹曲面 一条直线（母 线）的两端分 别沿二固定曲 线（导线）移 动所形成曲面。
双曲抛物面也是直纹曲面
5.1.3 薄壳结构的内力
为了方便计算，一般不用应力作为计算单位，而是 以中曲面单位长度上的内力作为计算单位。
内力有8对，分为两类： 1、作用于中曲面以内的薄膜 内力； 2、作用于中曲面以外的弯曲 内力。
2、山西平遥县棉织厂
5.4 双曲扁壳 扁壳：矢高与覆盖底边最短边之间的比值小于等于 1/5。 5.4.1双曲扁壳的结构组成
5.4.2双曲扁壳的受力特点
5.4.3 双曲扁壳的结构构造 5.4.4 双曲扁壳的工程实例
5.4 双曲抛物面扭壳
5.5 折板
5.5 折板 5.5.1 折板结构的组成
随着计算机分析软件的运用和建筑施工技术的进步， 空间结构比平面结构的技术经济优势日益凸显。
钢筋混凝土大跨度薄壁结构—— 1、由曲面形薄板构成的薄壁结构 2、由平板构成的折板、雁形板、幕结构
高斯曲率
曲面上任意点的两个主曲 率为K1、K2，则该点的高
斯曲率表示为：
K=K1K2
当两个主方向的曲率半径 在曲面的同一侧时，K1K2
5.2 圆顶
适用于平面为圆形的大跨 度建筑。 天文馆最常用的结构形式
5.2.1 圆顶的结构组成及 结构形式
圆顶结构由壳身、支座环、 下部支撑构件三部分组成。
5.2.1 圆顶的结构组成及 结构形式
圆顶结构由壳身、支座环、 下部支撑构件三部分组成。
5.2.1 圆顶的结构组成及结构形式 圆顶结构由壳身、支座环、下部支撑构件三部分组成。
第五章 钢筋混凝土空间薄壁结构
5.1 概述 平面结构——自身平面内受力，构件之间需额外设 置支撑以实现另一方向的安全性和稳定性。
空间结构——空间结构指结构构件三向受力的，大 跨度的，用空间受力体系承担荷载的结构。
薄壁结构——结构的厚度远较长度为小，一般由金 属或钢筋混凝土制成，并布置成空间受力体系。
5.3.3 筒壳的结构构造 1、短壳：矢高大于波长的1/8，空间作用明显，壳体 内力以薄膜内力为主，弯矩极小，按构造配筋。 2、长壳：长壳截面高度建议取用跨长的1/10~1/15， 壳板的矢高不应小于波长的1/8，板厚取波长的 1/300~1/500且大于50mm。
5.3.4 筒壳结构的工程实例 1、同济大学礼堂
一、何为薄壳结构？其有何优点？（手写版） 二、简述钢筋混凝土空间薄壁结构的类型？（手写版）
5.2.1 圆顶的结构组成及结构形式 圆顶结构由壳身、支座环、下部支撑构件三部分组成。
5.2.2 圆顶的受力特点 1）圆顶的破坏图形
3)支座环的受力
5.2.3 圆顶的结构构造
1）厚度为半径的1/600，受施工工艺限制，现浇和预 制时有最小厚度要求； 2）如何配筋？ 3）靠近壳体边缘处承受弯矩作用，应适当加厚； 4）支座环梁可采用预应力梁； 5）壳体上开洞需设内环梁； 6）装配整体式圆顶的壳面划分。
同号，K为正高斯曲率
左图为负高斯曲率曲面
高斯曲率 K=K1K2
左图为正高斯曲率曲面
壳体的矢率=f/a
曲面覆盖底面的短边是a
曲面最高点至底面距离为矢高f
矢率很小的壳体称为扁壳，矢率大的壳体称为陡壳
一般当f/a《=1/5时，可按扁壳结构计算。
壳体结构的中曲面——等分壳体厚度的几何曲面称 为壳体的中曲面。
如何确定壳体的几何形状和全部尺寸——依据中曲 面的几何性质和壳体厚度δ。
依据中曲面的方程描述整个结构的变形和内力。
壳体结构的强度和刚度主要是利用了其几何形状的 合理性，而不是增大其结构截面尺寸取得的。
5.1.2 薄壳结构的曲面形式
1、旋转曲面 一条剖面线绕一个旋转轴旋转形成的 曲面。
2、平移曲面 一条竖向曲线 做母线，沿着 另一条竖向曲 线（导线）平 行移动所形成 曲面。