03第五章 公共建筑的技术经济问题分析

③层高可以高一些。（相对于砖混结构有高厚比限制）
④抗震性好（整体性强、强度大、刚度好) ⑤开窗很自由
框架结构柱网布置举例
它是集商业、住宅为一体的框剪结构的商住楼
SOM设计事务所 上海金茂大厦
三、空间结构体系—— • （一）悬索结构在公共建筑中的运用 • （二）空间薄壁结构在公共建筑中的运用——
然而结构并不是一个完全消极被动的因素，相反对 建筑空间形式具有很强的反作用。
1851年 伦敦的“水晶宫”——世界博览会展览 馆
1889年 巴黎世界博览会
1889年 巴黎埃菲尔铁塔（328m)
1889年 巴黎世界博览会机械馆
结构型式的选择不仅要受到功能要求的影响，同
时还要服从审美的要求。一个好的结构方案应该是满
第五章 公共建筑的技术经济问题分析
著名建筑大师赖特认为:
“建筑是用结构来表达思想科学性的艺术” 。
我们通常 将符合功能要求的空间称之为适用空间， 将符合审美要求的空间称之为视觉空间， 将符合材料性能和力学规律的空间称之为结构空间。
结构作为实现建筑功能和审美要求的技术手段，要受 到它们的制约 。
足使用功能的同时，还应具有一定的艺术感染力。而
且不同的结构形式各自具有其独特的表现力。
第一节 公共建筑设计与结构技术
常用的结构形式： ① 混合结构.
② 框架结构.
③ 空间结构.
• 一、混合结构
承重墙结构体系的特点是：墙体本身是围护结构同时又是 承重结构。
混合结构形式，以砖或石墙承重及钢筋混凝土梁板系统最 为普遍。 （砖混结构）
④抗风和抗震性能较好，
⑤有利于排除雨水。
• 缺点：
①技术要求高。 ②防止钢的剪支。
悬索结构
受力特殊性能：
在荷载作用下，悬索结构体系能承受巨大的拉力，因此 要求设置能承受较大压力的构件与之平衡。
（二）空间薄壁结构在公共建筑的运用—— • 壳体结构、折板结构
优点： ① 壳体结构的刚度，取决于它的合理形状，而不像其他结构 形式需要加大结构断面，所以材料消耗量低。 ② 厚度可以做的很薄。 ③ 壳体结构本身具有骨架和屋盖的双作用，而不像其它结构
框架结构是由梁和柱形成受力结构骨架的结构体系
框架结构组成：由梁、柱、节点及基础组成，节点构造十分重要。
框架结构种类：按施工方法的不同可分为整体式、装配式、装配整体式
框架结构布置：横向承重、纵向承重、纵横双向承重
• 优点：
①承重系统与非承重体系统有明确的分工。（最明显特点） （承重系统：支承建筑空间的骨架：梁和柱； 非承重系统：围护结构和轻质隔断） ②分隔室内外空间的围护结构和轻质隔断是不承受荷载的。
日本东京棒球馆——充气式索膜结构
（五）膜结构
• 张拉膜结构

（索膜结构、张拉膜结构、张拉整体结构）
也称帐篷式结构，由撑杆、拉索和薄膜面层三部分组成， 通过张拉，使薄膜面层呈反向的双曲面形式，从而达到空间 稳定性。
• 造型独特，安装方便，可用于某些非永久性建筑的屋顶或遮 篷。
如： 场馆看台及娱乐空间、标志性小品、绿色漫步道、 商业步行街、建筑入口及膜建筑屋顶、停车场、 高速公路收费站
目前最为常用的是双层平板空间网架，其网格
有两向和三向两种。
• （四）充气结构
系指薄膜系统充气后，使之能承受外力，形成骨架与围护系统，两者 结合为统一的整体。
最大的优越性：自重可以从略不计。
优点： 包装小、自重轻、拆装快、运输方便、投资少，可达到很大的跨度。
• 博览会、体育馆建筑使用较多。 • 在我国，多处于研究与试验阶段，常用于较小规模的临时帐篷、库房、 展览厅等。
四、结构选型原则
• 满足功能要求 • 技术经济与合理 • 建筑造型的要求
The End
•
除承重墙外，还有非承重墙（隔断墙）： 不承受荷载，只起到分隔空间的作用，
一般多选用轻质材料，如空心砖、轻质砌块、石膏板、 加气混凝土墙板等。
•
在混合结构类型中，还有砖木结构、砖石结构体系，
哈尔滨教育书店(
原松蒲洋行,1909建,I类保护建筑，砖混结构)
该小区由六栋七层砖混结构的住宅组成
• 二、框架结构
形式，只起骨架作用。
缺点： 施工复杂。
• 空间薄壁结构在公共建筑的运用： （壳体结构、折板结构）：
是由许多薄平板以一定的角度相互整体连接而成的空间 结构体系。 折板结构既是板又是梁的空间结构，受弯能力、刚度稳 定性均比较好。
•
适宜于长条形平面的屋盖，两端应有通长的墙或圈梁作为折板的支点。 常用有V形、梯形等型式。一般跨度不宜超过30米。
壳体结构、折板结构
• （三）空间网架结构在公共建筑中的运用
• （四）充气结构在公共建筑中的运用
• （五）膜结构在公共建筑中的运用
三、空间结构体系—— • （一）悬索结构
是利用张拉的钢索来承受荷载的一种柔性结构。
• 优点： ①悬索结构的钢索不承受弯矩，可以使钢材耐拉性发挥最大的效用， 从而能够降低钢材的消耗量。 ②施工时不需要大型的起重设备和大量的模板，施工期限较短。 ③具有较大的刚度。
香港大球场
容纳4万观众， 获1995年美国建筑师协会奖
英国格林威治千年穹顶
北京奥运场馆——国家游泳中心(“水立方”) 建筑外围护采用了世界上最为先进的膜结构环保节能材料ETFE(四氟乙烯),用近 11万平方米ETFE膜材料的全封闭膜式建筑,在全世界是独一无二的。是全世界最大的 膜建筑，(建筑面积８万平方米，高３１米，可容观众１７０００人)。
• （三）空间网架结构在公共建筑的运用：
是由杆件系统组成的新型大跨度空间结构 多采用金属管材制造，一般由钢管或型钢构成
优点：
①消耗的钢材量较少。（节约大量钢材，降低施工费用） ②用于大跨度公共建筑，具有很大的经济意义。 ③空间平板网架具有较大的刚度，结构高度不大。
缺点： 网架加工精度要求高
网架结构可分为单层平面网架、单层曲面网架、 双层平板网架、双层曲面网架等多种形式。
④ 对农田损害严重
⑤ 施工技术落后
• 混合结构
• 应注意的要求： (P90)
⑴ 为了保证墙体有足够的刚度，承重墙的布置应做到均匀，交 圈，并应符合规范的规定；
⑵ 为了使墙体传力合理，在有楼层的建筑中，上下承重墙应尽 量对齐，门窗洞口的大小也应有一定的限制，同时避免出现承重 墙落空的毛病；
⑶ 墙体的厚度和高度（即高厚比），应在合理的允许范围。
• 适用于房间不大、层数不高，且为一般标准的中小型公共建筑， 如：中小学校、办公楼和卫生院等。Leabharlann • 混合结构• 优点：
① 取材容易 ② 造价不高 ③ 构造简单 ④ 使用广泛 ⑤ 施工方便（要求梁板和屋面的结构构件规格整齐、统一模数。
• 缺点：
① 不能做灵活地分隔空间及做较大跨度的空间
② 开设门窗及洞口大小受限制 ③ 抗震性能较差，要保证墙体的刚度