桁架建筑分析南京奥体中心培训课件
专题一桁架PPT课件
1.单榀独用(图3-16)
2.多榀辐射汇交(图3-17)
3.菱形排列(图3-18)
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九 桁架的应用
(一)交错桁架在住宅中的应用 1999年在新疆库尔勒建造了一幢8层的交 错桁架钢结构住宅。目前交错桁架结构 体系已被列为教育部科学技术研究重点 项目。
1、结构组成及受力特点
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3.结构优点
由于无中间柱,可比其它结构体系具有更大的开 间,使房间布置更加灵活,而且由于柱的数量相 对较少,基础数量也跟着减少,从而可节约造价
交错桁架结构体系利用小柱距可获得大开间,楼 板直接支承在相邻桁架的上下弦上,不需设楼面 梁格,使楼盖体系更为简洁,而且在满足使用净 高的要求下,可降低层高。
空腹桁架具有杆件少(无斜杆)、构造简单, 节点配筋简单、施工方便,体形美观等优点。但它是借 轴力、弯矩与剪力来抗衡外荷的,离材尽其用的目标较 远,故只有在特殊需要情况下才采用。
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八 桁架结构布置
间距 : 一般各榀桁架都按等间距(3~6m)排列。桁架跨 度大者,其间距宜大,较为经济。另外还要考虑屋面与
•恒载+全跨活载以及荷载+风荷载是空间桁架构件设计 的主要控制工况。
•在竖向荷载或温度作用下桁架对厂房排架柱顶产生推力, 设计排架时需特别注意。
•上弦杆由于节间集中荷载引起较大附加弯矩,在设计中 需引起注意
•为更加安全经济,需注意屋盖的整体稳定性,可通过屋 面加设支撑
•桁架端部腹杆由于水平力作用产生的内力设计时尤其需
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3.荷载组合
该结构的荷载采用9种荷载组合,按计算模 型除了屋顶的集中荷载作用在主桁架上 之外,其它荷载均作用在次桁架上。荷载 不但要考虑风荷载,而且在其中的两种荷 载组合中要考虑温度作用,温度变化按 ±30℃考虑。因为该结构外形复杂,所以 风压根据风向的不同而有所改变。
第二章 桁架结构精品PPT课件
第二章 桁架结构
4.轻型钢屋架: 三角形、三角拱、梭形屋架三种。 轻型钢采用高强钢材质量轻、截面小。 三角形相似于普通钢屋架。 三角拱由两要斜梁一根拉杆组成梭形,取材方面,
截面重心低空间刚度好,可不设支撑。 由于腹杆不能受压,不能设置水平支撑和垂直支
撑,因此侧向刚度小,适用跨度为18米以下,高跨比 为1/9-1/12。
§2–1 桁架结构特点
一、概念 1、桁架的形成 由梁式结构发展产生的。(格构梁)
第二章 桁架结构
矩形截面简支梁,受 弯,应力图上压下拉三 角形。以上下边缘应力 达到强度为极限状态。
靠近中和轴的材料 未充分利用,挖去一部 分,形成工字形截面, 翼缘抗弯,腹板抗剪。
第二章 桁架结构
继续将腹板的材料 挖
第二章 桁架结构
三、受力与变形
1、受力 1)简支梁在外力作用下,产生弯矩和剪力,在其
截面上产生正应力和剪应力,但其分布极不均匀, 若以下边缘处材料强度作为控制值,中间部分材料 不能充分发挥作用。
且分布在上下边缘处材料剪力为0不能充分发挥 其抗剪作用。因此,将中间部分挖空可减轻自重、 节省材料,纵截面与横截面都可以进行这种改变, 当大幅度挖空后,中间只剩几根截面很小的连杆时, 形成桁架。
第二章 桁架结构
4)折线形桁架 便于施工制作,将上弦各节点与弯矩图重合,在
之间取直线,上下弦杆内各节间轴力基本相等。 5)梯形桁架
介于矩形和三角形之间 有缓坡(接近矩形)与陡坡(接近三角形)之分。 腹杆受力、弦杆受力情况,介于矩形、三角形之 间 其中受力最为合理的为3和4。
第二章 桁架结构
第二章 桁架结构
第二章 桁架结构
5.砼屋架 屋架形式多样,各项受力强度高,防腐蚀性能好。 屋架适用跨度为15-24m,预应力砼屋架适用跨度
《桁架结构》PPT课件
屋架、无斜腹杆屋架或刚接屋架、立体屋 架等。
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一、木屋架
建 筑
常用的木屋架是方木或原木齿连接的豪式木屋架,一 般分为三角形(图a)和梯形(图b)两种,大多在工 地上用手工制作。
结
豪式木屋架的节间长度控制在2~3m的范围内为宜,一
构 选
般为4~8节间,适用跨度为12~18m。当屋架跨度不大 时,上弦杆可用整根木料,当屋架跨度较大,上弦杆 需做接头时,四接头位置应尽量靠近节点,避免承受
外形而定,对于三角形屋架,其跨度一般
为12~18m,对于梯形、折线形等多边形
屋架,其跨度可为18~24m。
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三、钢屋架
建
钢屋架的形式主要有三角形屋架、梯形屋架、矩形(
筑
平行弦)屋架等,为改善上弦杆的受力情况,常采用再
结
分式腹杆的形式,如图3-9b所示。 三角形屋架一般用于屋面坡度较大的屋盖结构中,当
计算中均将桁架结构节点按铰接处理。
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建
筑
结
构
选
a)
型
b)
c)
图为桁架结构的节点 a)木桁架节点;b)钢桁架节点;c)钢筋混凝土桁架节点
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将节点间化成铰接点后,为保证各杆仅承受轴力,
建
还必须满足假定3的要求,即桁架结构仅受到节点荷
筑
载的作用。对于桁架上直接搁置的屋面板的结构,当
结
屋面板的宽度和桁架上弦的节间长度不等时,上弦将 受到节间荷载的作用并产生弯矩;或对下弦承受吊顶
选 梁和一根拉杆组成,斜梁有平面桁架式和空间桁架式两种,
型
如图所示,拉杆可用于圆钢或角钢。这种屋架的特点是杆 件受力合理,斜梁腹杆短,取材方便,经济效果好。三角
结构选型-桁架结构PPT课件
ANALYZE CASE
案例详解——主席台
二. 分析
桁架更有利于防锈与清洁维护。一般 来说,钢管和大气接触表面积小,易于防 护,在节点处各杆件直接焊接,没有难于 清刷、油漆、积留湿气及大量灰尘的死角 和凹槽,维护更为方便。管形构件在全长 和端部封闭后,其内部不易生锈。从左图 中也可以看出这一点。
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ANALYZE CASE
案例详解——主席台
二. 分析
桁架结构一般会有以下几种形式——三角 形桁架,梯形桁架,多边形桁架,空腹桁架, 桁架桥。
而此处所用的是四角锥形桁架,即多边形桁
架。上弦节点位于二次抛物线上,如上弦呈拱形 可减少节间荷载产生的弯矩,但制造较为复杂。 在均布荷载作用下,桁架外形和简支梁的弯矩图 形相似,因而上下弦轴力分布均匀,腹杆轴力较 小,用料最省,是工程中常用的一种桁架形式。
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ANALYZE CASE
案例详解——构筑物
二. 分析
倒三角形立体桁架有较大的平面外刚度,有 利于吊装和利用,节省了用于支撑的钢材,因而 具有较大的优越性。
但三角形截面的立体桁架杆长计算繁琐,杆 件的空间角度非整数,节点构造复杂,焊缝要求 高,制作复杂。
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ANALYZE CASE
四. 分析
由梁到桁架虽然其结构整体来说其内力情况 与简支梁完全一致,但它已由受弯构件变为轴向 受力构件,传力路线发生了根本变化,将材料的 抵抗力集中在最外边缘的纤维上,此时力臂最大 上弦受压、下弦受拉,由此形成力偶来平衡外荷 载产生的弯矩,剪力则由斜腹杆中的竖向分量来 承担。
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Advantages and disadvantages
奥林匹克体育场金属屋面施工技术交流PPT
天沟龙骨安装效果图
天沟安装完成效果图商务管理
问题与对策 6、天窗系统的安装
屋面天窗深化设计 问题:天窗系统是金属屋面漏水隐患最为严重的部位; 对策:深化设计及施工时应着重考虑以下几个问题: 1、电动开启天窗会涉及到消防联动,应及早的进行协调。同时,由
于电动推杆较重,必要的时候可以通过开模对铝合金型材进行加固; 2、天窗玻璃一般分为明玻和暗玻,为更好的保证天窗防水效果,推
商务管理
屋面概况
1、总体设计原则
立面美观,满足建筑要求 结构安全、可靠 构造性能(防水、吸音、隔热)合理 屋面板排布满足要求
商务管理
屋面概况
2、屋面整体介绍
体育场屋面系统由檩条、压型穿孔铝底板、保温棉、防水透气层、不 锈钢支座、铝镁锰合金屋面板等组成。
体育场立面金属维护系统采用穿孔铝单板,穿孔率由上至下依次为: 15%、25%、35%、45%。
荐采用明玻; 3、考虑单片玻璃较重且会发生自爆,可适当的在屋面留下几块备用
玻璃;
商务管理
问题与对策 6、天窗系统的安装
屋面天窗的施工
屋面天窗龙骨安装
天窗电动推杆安装
天窗玻璃的安装
天窗边蜂窝板龙骨安装
天窗迎水面泛水板的铝焊
相邻天窗之间的节点
天窗之间四周泛水板节点
电动天窗调试
天窗安装完成商示务意管图理
穿孔铝板编号图
现场尺寸复测
穿孔铝板深化详图 商务管理
问题与对策 8、穿孔铝单板的安装
墙面穿孔铝单板的安装
墙面穿孔铝单板龙骨的安装
墙面穿孔铝单板的安装
墙面穿孔铝单板安装完成示意图
商务管理
ONTENTS
内 容 大 纲
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工程概况
桁架结构的建模与分析计算PPT课件
不同杆件连接形式在相同载荷下的测试结果误差如何?这种误差 随着载荷的增大如何变化?随着杆件长细比的增大如何变化?
第7杆件内力测量结果
加载980N 加载1960N 加载2450N
铰接 -380.418 -782.268 -991.230
焊接(φ12) 焊接(φ14) -369.702 -396.562 -642.960 -793.124 -916.218 -1007.482
截面法
用截面m-n分桁架为两部分,取桁架左边部分
M E 0 F1 1 cos300 FAy 1 0
Fy 0 FAy F2 sin 600 P 0
Fx 0 F1 F3 F2 cos 600 0
F1
4 9
3P
(压)
2 F2 9 3P
桁架中各杆轴线的交点称为节点。
焊接
铆接
螺栓连接
杆件内力 —— 各杆件所承受的力。
各杆件轴线不在同一平面内的桁架,称为空间桁架。 各杆件轴线都在同一平面内的桁架,称为平面桁架。
如何进行平面桁架内力计算?
力学模型
有效性
力学特性 分析计算
二、建立平面桁架力学模型
考虑如下几点假设:
力学模型
1.各杆件为直杆,各杆轴线位于同一平面内。
2.杆件与杆件间均用光滑铰链连接。
3.载荷作用在节点上且位于桁架几何平面内。
4.各杆件自重不计或平均分布在节点上。
力学特性 分析计算
?
理想桁架
桁架中每根杆件均为二力杆
假设2:桁架中杆件间均用光滑铰链连接。 假设3:载荷作用在节点上。
杆件号 理想桁架模型 实际桁架模型1 实际桁架模型2
钢桁架及屋盖结构PPT课件
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1
1
3
4
屋盖支撑作用示意图
1—屋架;2—檩条;3—横向支撑;4—纵向支撑
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屋盖支撑的类型和布置
屋盖支撑的主要作用是:承受屋盖在安装和使用过程中
可出现的纵向水平力,如山墙的水平风力、悬挂吊车
的纵向水平制Leabharlann 力、安装时可能产生的垂直于屋架平面的水平力,以及纵向地震作用等;作为屋架弦杆的
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第16页/共32页
2. 节点的构造和计算
节点设计首先应按各杆件的截面形式确定节点的构造形
式,根据腹板内力确定连接焊缝的焊脚尺寸和焊缝长
度,然后按所需的焊缝长度和杆件之间的空隙,适当
考虑制造装配误差,确定节点板的合理形状和尺寸,
最后验算弦杆和节点板的连接焊缝。桁架杆件与节点
板间的连接,通常采用角焊缝连接形式,对角钢杆件
支撑确定,一般取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与
系杆间 l0y l 的距离。弦杆对腹板在屋架平面外的约束作用
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第7页/共32页
(3) 在斜平面内的计算长度。单面连接的单角钢腹杆及双角钢组成的十字形截面腹
杆,因截面的两主轴均不在屋架平面内,故当杆件绕最小主轴失稳时,将发生
在斜平面内,情形介于屋架平面内和屋架平面外两者之间,杆件两端的节点具
屋盖垂直支撑也视为一平行弦桁架,可采用交叉腹杆或V形、W形腹杆。
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第23页/共32页
檩条、拉条和撑杆
檩条应与屋架上的檩托可靠连接,檩托是由焊接在屋架上的短角钢制成,檩条与 檩托一般用普通螺栓连接,槽钢檩条的槽口宜朝向屋脊以利于安装;角钢和S形 薄壁型钢檩条的肢尖均应朝向屋脊。
第二章桁架结构ppt课件
梯屋形架桁结架 构的选型
2.3 屋架结构的选型及布置
防水 屋面防水构造决定了屋面排水坡度,进而决定屋盖
的建筑造型。 一般来说,当屋面防水材料采用粘土瓦、机制平瓦
或水泥瓦时,应选用三角形屋架、陡坡梯形屋架。当 屋面防水采用卷材防水、金属薄板防水时,应选用拱 形屋架、折线形屋架和缓坡梯形屋架。
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载有关。一般上弦受压,节间长度应小些,下弦受拉, 节间长度可大些。
屋架上弦节间长度常取 3m。 当屋盖采用有檩体 系时,则屋架上弦节间长度应与檩条间距一致。
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梯屋形架桁结架 构的选型
2.3 屋架结构的选型及布置
屋架结构的选型应考虑房屋的用途、建筑 造型、屋面防水构造、屋架的跨度、结构材 料的供应、施工技术条件等因素,做到受力 合理、技术先进、经济适用。
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2.5 无斜腹杆屋架
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2.3 屋架结构的选型及布置
梯屋形架桁结架 构的选型
受力 从结构受力来看,抛物线状的拱式结构受力最为合
理。但拱式结构上弦为曲线,施工复杂。折线型屋架, 与抛物线弯矩图最为接近,故力学性能良好。梯形屋 架,因其既具有较好的力学性能,上下弦均为直线施工 方便,故在大中跨建筑中被广泛应用。三角形屋架与 矩形屋架力学性能较差。三角形屋架一般仅适用于中 小跨度,矩形屋架常用作托架或荷载较特殊情况下使 用。
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2.4 立体桁架
❖ 平面屋架结构虽然有很好的平面内受力性能,但 其在平面外的刚度很小。为保证结构的整体性, 必须要设置各类支撑。支撑结构的布置要消耗很 多材料,且常常以长细比等构造要求控制,材料 强度得不到充分发挥。采用立体桁架可以避免上 述缺点。立体桁架的截面形式有矩形、正三角形 、倒角形。
桁架结构 ppt课件
ppt课件
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(三)屋架结构的布置 1、屋架的跨度 一般以3m为模数。 我国制订了相应的标准图集可拱查用。 2、屋架的间距 等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置 在柱顶。常见的有:6m、7.5m、9m、12m等。
ppt课件
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3、屋架的支座 支座标高由建筑外形的要求确定,在同层中屋架的支座取
建筑中被广泛应用。
三角形屋架:力学性能较差,适用于中小跨度。
矩形屋架:力学性能较差,用作托架或荷载较特殊情况下使用。
2、屋面防水构造
三角形、陡坡梯形屋架:屋面材料采用粘土瓦、机制平瓦或水泥
瓦。
ppt课件
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拱形、折线形屋架:采用卷材防水、金属薄板材料。
3、材料耐久性
木材、钢材:易腐蚀,维修费用高,不宜用于有侵蚀性的工业厂
ppt课件
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第二节 桁架的特点和形式
(一)、桁架结构的组成 桁架多应用于受弯构件,在外荷载的作用下,简支桁架
所产生的弯矩图和剪力图都与简支梁式的情况相似。但桁架 结构具有与简支梁完全不同的受力性能。
简支梁在竖向均布荷载作用下,沿梁轴线的弯矩和剪力 的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。
桁架的上弦受压、下弦受拉,由此形成力偶来平衡外荷
侧向刚度小,对于钢屋架特别明显,受压的上弦平面外稳定 性差,也难以抵抗房屋纵向的侧向力,需要设置支撑。一般 房屋纵向的侧向力并不大,但支撑很多,都按构造(长细比) 要求确定截面,故耗钢量不少但未能材尽其用。
它在历史上出现很早,公元前500年罗马人就在多瑙河上修 建了桁架桥梁;后来迅速成为普遍的结构形式应用于土木工 程大跨度的结构中,在房屋建筑中尤其得到广泛推广。
2、两铰或三铰组合屋架
结构力学桁架和组合结构分析PPT学习教案
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实际结构中由于结点并非是理想铰, 同时还将产生弯矩、剪力,但这两 种内力相对于轴力的影响是很小的,
次故内力称的为影次响举内力(secondary 例internal forces)。
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凡需同时应用结点法和截面法才能 确定杆件内力时,统称为联合法。
联合桁架、复杂桁架
试求图示K式桁架指定杆1、2、3的轴力
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ED杆内力如何求?
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小结:
熟练掌握 计算桁架内力的基 本方法: 结点法和截面法
采取最简捷的途径计算桁架 内力
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组合结构——由链杆和受弯杆件混合组成的结构。
A FN图(kN)
5 kN
8 kN I 4
C
12 M图(kN . m)
B
-6 F 6 12
-6 G
2m
D
E
4m 2m 2m 4m
4 m 3 kN
I
一般情况下应先计算链杆的轴力
取隔离体时宜尽量避免截断受弯杆 件
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42
q 1kN / m
F
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17
0 -33 34.8
19
19
Y 0 YNAD 11 kN YNAD CD 0.5 X NAD AC 1.5 X NAD 3YNAD 33 kN
X 0 FNAC 33 kN
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18
0 -33
-33
34.8 -8
南京奥林匹克体育中心体育馆钢结构工程施工技术
曲京臭林匹克体育中心体育Will结构I.S施I技术摘耍:本文介绍了啣京奥林匹克体育中心体育馆钢结构算盃的深化设讣、制作和安装全过程,并诈細闸述了木工程的关a技术和难点・关健诃:钢结构大跨度桁架制作安装一工用•概况南京奥林匹克体育中心体育馆项R是南克市委、市政用“十六”期间的大舉城市捲础设施重点建设琐目,是附京市的形象工程和窗口工程,全市人民様为关注.建成后,能承接国际国内大塑体育运动会,禰京“十运会”期间将在体育馆举办•系例比赛,将左十运期间发挥很車耍的作用.輟个结构设计找条流畅.造熨新颍别致.充分体现了現代雀筑%格和新的都市风貌,对増强南京帀整体发展肓劲,改善南京血的投资坏境具有特别韋耍的意义.V木工程位于南京河西地区,江东南路以西、纬八路以南、青石埃路以北,交通十分使利.南京奥林匹克体才中心体自馆为容纳16000人的大里体自馆,体育馆从功能上分为主馆和附馆,主馆冇11C00个同定席位、2800个活动席也附馆冇2200个|古|定席位.主馆呈椭圆形.主馆建筑面积13CX104米,高34米,没有地卜來.该丁程已于2004年顺利完T. T程质《得到了业主及丁程界的致好评。
该丁程整体效果图如图1.二工程结构特点托础为预应力钢筋混凝土营桩,主体为钢筋混凝土框架剪力埴结构,主馆屋面采用双曲面大跨度桁架钢结构.主桁架最大跨度104果.主桁架、侧墙桁架均为平而管桁架结构形式、桁架a大高度达6水,整个钢屋盖由20多郴主桁架、20福侧堆祐架及横向次梁、支撑、擦条组成,总投钢量约2500盹左右.主桁架两疏定位采用焊接球固定丁活台轮柱顶支雁上,侧塢桁架迄位采用落地形式,其上端与腔柱支蝕连接,卜'端采用焊接球与地坪混凝土星础支座连接-休育馆附馆屋面为跨度48米左右的管柿架结构,形式和支座节点做法同主馆屋面相同.南京臾林匹克体育中心体育馆轴测圈如图2所示.本工程的主耍符点:主屋盖呈双曲也b 各点标高小一,主變构件超直、超长,主桁架跨度 较大,而且住屋盖内四周都是右台絵结构,庄栓结构施I •期页大型机械不能以常规方式击屋盖下 进行作业,另外主桁架和侧桁架的最大安装标A 都在40来左右,安装ft 度较离,吊装难度大, 楼个工程施工耍求非常Z 高-三关縫技术1. 侧墙桁架匕卜弦杆rb377X12钢管,在其上瑞9犀盖连按处需根据图纸要求做成弧形,对于 大口径钢管的弯曲,其曲率半径、钢管口径的儿何形状及创智里厚减薄最的控制是本I •程质尾控 制的敢点。
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3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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承担过首都国际机场、上海卢 浦大桥工程的江苏沪宁钢机公司采 用纵向轨道滑移技术,即在体育馆 南端吊装后,每榀桁架通过曲线轨 道,由安装在另一端的液压牵引设 备牵引。每根桁架两端同步精度在 计算机控制下,不超过1厘米,13根 主桁架平移总共花了近100天。
3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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谢谢
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The end
桁架建筑分析南京奥体中心
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南京奥体中心
3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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概况
南京奥林匹克体育中心位于南京市 建邺区河西新城中心区域,是亚洲仅有 的四个A级体育馆之一,世界第五代体育 建筑的代表,是2008年前中国最大的体 育场。
体育馆于2002年8月18日正式开工, 2004年底建成,2005年5月1日交付运行。 是十运会和第二届亚洲青年运动会的主 会场,也是2014年南京青奥会的主会场。
3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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奥体中心钢屋盖由13根跨度100多米、重 100吨的横向弧型桁架组成.
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桁架建筑分析南京奥体中心
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体育馆内部
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桁架建筑分析南京奥体中心
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南京奥体中心主体育馆工程中, 钢结构分布在主馆、副馆、主副馆的 连接部位以及建筑的侧立面。钢结构 沿建筑造型的曲线轨迹布置,覆盖围 护结构以后形成建筑物的流线形外形。 屋盖钢结构的设计基本采用平面桁架, 桁架之间设置水平支撑和垂直支撑, 结构受力明晰,结构形式简单。
3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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概况
主体育场、热身场、体育 馆(太空舱形)、游泳馆(海 螺形)、新闻中心(桅杆状)、 网球中心(莲花瓣)、棒球场、 垒球场,以及交通工程、环境 景观、能源中心等配套工程, 和体育公园组成。
3/2/2021
桁架建筑分析南京奥体中心
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旧闻一则
你见过可滑 动平移的屋顶吗? 12月12日,2005 年第十届全国运 动会主场馆—— 南京奥体中心体 育馆钢屋盖工程, 随着最后一榀主 桁架滑移到位, 总重1000余吨、 万余平方米的钢 屋盖整体滑移封 顶成功。