建筑构造——大跨度建筑.ppt

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第三章大跨度建筑构造1

第三章大跨度建筑构造1

薄壳结构是用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成 的薄板结构。

受力特点:结构呈空间受力状态,主要承受曲面内的 轴向力,弯矩和扭矩很小,刚度和强度都非常好。结 构厚度仅为跨度的几百分之一。 优点: 结构自重轻、省材料、跨度大、外形多样。
缺点:多数薄壳结构建筑的形体较为复杂,多采用现 浇施工;费工、费时、费模板,结构计算较复杂,不 宜承受集中荷载。

三、大跨度建筑的主要结构类型
结构技术是影响建筑 空间形式及造型的重 要因素,在大跨度建 筑中尤其如此。
按建筑材料和建造方式分为 钢筋混凝土薄壳结构 网架结构 轻钢结构 管桁架结构 悬索结构
膜结构
索-膜结构 混合结构
§3.2大跨度建筑结构类型及其造型、技术特点

一、拱结构及其建筑造型 二、钢架结构及其建筑造型 三、桁架结构及其建筑造型 四、折板结构及其建筑造型


哥特建筑尖拱与骨架拱
弧三角拱
罗马万神庙室内
法国里昂机场高速铁路车站
代表钢 铁时代 的埃菲 尔铁塔
文艺复兴时期公共会堂帕拉迪奥

(二)拱的形式


三铰拱
两铰拱 无铰拱
三铰拱
两铰拱
无铰拱

(三)拱结构的建筑造型

取决于矢高和平衡拱推力的方式 矢高影响建筑的外部轮廓形象。 通常矢高为拱跨的1/7~1/5,最小不小于1/10。


适用范围:体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场、 商场等公共建筑。

(二)桁架结构的形式


1.用材:木材、钢材、钢筋混凝土
2.形式:三角形、梯形、拱形、无斜腹杆式和三铰拱 式

(三)桁架结构的建筑造型

大跨度房屋钢结构简介PPT课件

大跨度房屋钢结构简介PPT课件

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框架结构(3)
•格构式框架的横梁高跨比宜在跨度的1/201/12范围选取 格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应) •折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能 常用于高度相对较大(跨度约4050m,高度约1520m)的建筑物 横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/251/15范围选取
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拱式结构(1)
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薄壳结构
折板结构 u筒壳结构 u圆顶壳结构
u双曲扁壳结构
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折板结构
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折板结构
巴黎联合国 教科文组织 总部会议大 厅
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球壳
罗马万神殿 约公元120~124年建于
意大利 ,直径43.3m,用天 然火山灰,变壳厚,顶厚 1.2m。
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球壳
圣索菲亚大教堂 公元532~537年建于土耳其伊斯担布尔,直
27网架与网壳我国网架结构发展历程1982年修建中的上海游泳1984年建造的广州天河体育中心体育馆特点多向传力空间刚度大抗震性能好适应性强经济指标好网架类别以网架构成方式分类由平面桁架构成四种两向正交正放网架表示法两向正交斜放两向斜交斜放两向正交斜放短桁架对长桁架有嵌固作用受力有利角部产生拔力常取无角部形式两向斜交斜放适用于两个方向网格尺寸不同的情形受力性能欠佳节点构造较复杂三向网架三个方向的平面桁架相互交角60比两向网架刚度大适合大跨度常用于正三角形正六三角形平面在谋些平面形状会出现不规则杆件由四角锥体构成五种正放四角锥网架正放抽空四角锥网架斜放四角锥网架棋盘形四角锥网架星形四角锥网架斜放四角锥网架受力合理杆件数量少屋面板类型多屋面组织排水较困难棋盘形四角锥网架保持正放四角锥网架周边四角锥不变中间四角锥间隔抽空下弦杆呈正交斜放上弦杆呈正交克服了斜放四角锥网架屋面板类型多屋面组织排水较困难的缺由三角锥体构成三种三角锥网架抽空三角锥网架蜂窝形三角锥网架三多层网架减少弦杆内力2560减小网格尺寸大跨经济性好

3 大跨度建筑构造

3 大跨度建筑构造

2.4 网架结构及其造型
概念:一种由多根杆件以一定规律通过节点组成 的空间结构 结构类型 网架尺寸 杆件断面节点连接 造型
——网架结构的特点
特点 杆件互相支撑, 形成多向受力的空间结构 优点 ●空间刚度好、结构高度 小 (多向受力,整体性 好)30m~60m,甚至 30m以上 超静定结构 ●自重轻(比桁架节约 30%) 跨度大 (受 力合理,节省材料) ●杆件规格统一为有限的 几种,易于工厂化生产 ●样式多
特点:曲面内轴向力;薄、轻、省、跨大、造 型丰富;费工费时、隔热效果不好、易开裂、 容易引起室内声音的反射和混响 类型 筒壳、球壳、扁壳、鞍形壳
——薄壳结构的特点与类型
筒壳(圆柱形薄壳): 长壳 L1:L2>=1 一般比值为1.5~2.5,最大 可达3~4,长薄壳跨度最大可达30m 失高应大于或等于L1/15~L1/10
膜结构是以性能优良的柔软织物为膜面材料, 由空气压力支撑膜面、或用柔性钢索或刚性骨 架网将膜材绷紧形成建筑空间的一种形式。 重量轻、跨度大、施工方便、透光性好、自洁 性好、造型自由丰富 缺点:隔声、耐久、抵抗局部荷载能力较弱 1、张拉膜 2、骨架支撑膜 3、空气支撑膜
1 上海世博建筑
结构是在特定 的材料和施工 技术条件下运 用力学原理创 造出来的房屋 的骨架 建筑师——选 择结构形式; 需要对各种结 构的基本的力 学特征和适用 范围有深入的 了解,才能够 自由创作,结 构和形式统一。
双曲扁壳
1.2 大跨度结构形式分类
平面结构体系 ——拱 ——桁架 ——刚架 ——…… (把 结构构件本身作为独 立的单元来考虑)

a 网架 b 单层网壳 c 双层网壳 d 两向网架 e 两向正放网 架 f 两向斜放网架 g 三向网架 h 三向三角平 面 g 三向梯形平 面

第3章+大跨度建筑构造

第3章+大跨度建筑构造
b、透光材料下设折光板等
2、细部构造:
(1)承重结构
2、细部构造:
(2)玻璃的安装
2、细部构造:
(2)玻璃的安装
如用采光罩时,直接将采 光罩安装在承重结构上。
采光罩
固定型 通风型 开起型
2、细部构造:
(3)排水处理: A、当天窗面积较小时,可直接排至旁边的屋面; B、当天窗面积较大或不便排至旁边屋面时,可设天沟。 天沟的设法:a、单独构件;b 、与井字梁等结构构件结合设置。
气承式(气撑式) 气囊式(气肋式) 张拉式(索膜结构) 骨架式
2) 膜材料
织物基材:玻璃纤维、聚酯纤维 涂层:聚四氟乙烯、硅酮、聚氯乙烯
体育场张拉膜结构顶盖
可以想象把索网结构的索细化加密,直 到交织成一张薄膜
张拉膜结构的连廊
张拉膜结构的展示空间
某体育场由半透明的充气膜结构覆盖,可根据不同球队的比赛改变外观的颜色
彩板大多直接支承于檩条(槽钢、工字钢或轻钢)上。 檩条间距:一般为1.5~3.0m。 屋面板的坡度:金属板屋面≥ 5%;卷材屋面≥ 3%;
(2)、接缝构造:
A、纵向连接:

构造要点:
①纵向搭接应位于檩条 处,且每块板伸入支座 长度≥50mm,故搭接处改 用双檩或檩条一侧加焊 通长角钢; ②纵向搭接长度: 坡度≥10%:200mm; 坡度<10%:250mm; ③搭接部位设密封胶带。
(防水涂料的抗拉强度和延伸率大时采用)
(1)基层处理:同前 (2)防水层:分做两层涂刮 (3)保护层:同前
3、细部构造:
3.2.4 金属瓦屋面
材料:镀锌钢板、铝合金等
构造层次:
(可加铺一层防水卷材)
檩条
木屋面板
金属瓦(防腐处理)

建筑构造——大跨度建筑ppt课件

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2 网架结构应用
对于单层工业厂房,网架结构以其大柱网、大跨度以 及屋盖可悬挂设备的特点最能适应当代工业不同生产工艺 与使用的要求。
自从上世纪80 年代以来,网架开始推广应用在工业厂 房中,其数量和面积逐年递增,1991 年长春第一汽车厂的轿 车总装车间,平面尺寸为189m×420m、柱网12m ×21m,面积近8 万m2 。2006 年广东肇庆亚洲铝材工业 园型材挤压车间( 226m ×1 180m) ,面积达22 万m2 ,最 大跨度为52m,柱距16m,网架下弦分别设有3~10t 悬挂吊 车。由于工业厂房面积大、数量多,在中国的网架生产中 占有举足轻重的地位,这也是网架产量经久不衰的重要原 因。
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2 网架结构
第二次世界大战之后,在德国、英国流行了一种以钢 杆件组成的平板型网架结构。中国自上世纪60 年代初期 开始发展网架结构,并首先用于上海师范学院球类房(平面 尺寸为30.1m×40.5m)工程上。网架结构突破性的进展则 始于1968 年建成的首都体育馆,这是新中国成立以后规模 最大的公共建筑,在平面尺寸为99m×112m的屋盖上首次 采用了正交斜放平面桁架系网架。
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3 网壳结构
网壳结构早期在中国一直没有得到发展,仅有一些个 别的工程实例。例如直径60m左右的肋环斜杆型(国外称 斯威德勒穹顶) 球面网壳曾在郑州、烟台等地的体育馆屋 盖上采用。圆柱面网壳曾用在同济大学学生食堂(跨度 40m) 和乌鲁木齐机场飞机库,网壳由钢筋混凝土“网片” 组成。直到上世纪80 年代后期,网壳才开始迅速发展,这主 要是由于生产条件类似的网架制作与安装在中国已趋于成 熟所致。
初期的网架还沿用了钢桁架的做法,杆件大多采用型 钢并以螺栓连接,其后的上海体育中心万人体育馆改用网 架专用的圆钢管杆件和焊接空心球节点,这个圆形的体育 馆覆盖以净跨110m、总直径125m 的三向网架。其施工 采用了地面拼装整体吊装的新工艺。

2024版《建筑构造》PPT课件

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CHAPTER定义建筑构造是研究建筑物各组成部分的构造原理和构造方法的学科,主要任务是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案,作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。

分类根据建筑物使用性质的不同,可分为民用建筑构造和工业建筑构造两大类。

民用建筑构造又可分为居住建筑构造和公共建筑构造;工业建筑构造可分为单层厂房构造和多层厂房构造。

主要依赖经验积累,以木构架为主,注重建筑的形式和象征意义。

古代建筑构造近代建筑构造现代建筑构造随着工业革命的兴起,新材料、新技术和新工艺不断涌现,建筑构造逐渐走向科学化和工业化。

强调建筑、结构、设备等多专业的协同设计,注重绿色建筑、智能建筑等新型建筑技术的发展。

030201合理的建筑构造设计能够确保建筑物满足使用要求,如保温、隔热、防水、隔声等。

保证建筑物的使用功能提高建筑物的安全性提升建筑物的经济效益促进建筑艺术的发展通过科学的构造措施,可以增强建筑物的结构安全性,如抗震、防火等。

优化建筑构造设计可以降低建造成本和维护费用,提高建筑物的经济效益。

建筑构造作为建筑设计的重要组成部分,对于塑造建筑物的艺术形象具有重要意义。

建筑构造的重要性CHAPTER无机材料有机材料金属材料复合材料建筑材料分类及特性01020304包括石材、砖瓦、陶瓷、玻璃等,具有高强度、耐久性好、防火等特点。

包括木材、塑料、橡胶等,具有质轻、易加工、装饰性好等特点。

包括钢铁、铝合金等,具有强度高、塑性好、易加工等特点。

由两种或两种以上不同性质的材料组成,具有综合性能好的特点。

物理性能力学性能热工性能耐久性建筑材料性能评价包括密度、孔隙率、吸水率、抗冻性等,影响材料的耐久性和使用寿命。

包括导热系数、热容量等,影响建筑物的保温和隔热效果。

包括抗压、抗拉、抗弯等强度指标,以及韧性和硬度等,决定材料承受荷载的能力。

包括耐候性、耐腐蚀性、耐磨损性等,决定材料在自然环境中的使用寿命。

大跨度空间结构建筑构造概述

大跨度空间结构建筑构造概述



当 代


筑 设

计 语

汇 解 析

1
第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型
六.折板结构及其建筑造型
折板是以一定倾斜度整体连接的一种 薄板体系,一般采用钢筋混凝土或钢 丝网水泥建造。 (一)受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点
第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型
八.悬索结构及其建筑造型 (二)悬索结构的形式
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第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型
八.悬索结构及其建筑造型 (二)悬索结构的形式
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第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第四章 大跨度空间结构建筑构造概述
第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型
九 .张拉膜结构及其建筑造型 张拉膜结构是利用骨架、索网将各种
现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结 构。
作为新的建筑形式于本世纪五十年代 在国际上开始出现,至今已有四十多年的 历史,特别是到了七十年代以后,膜结构 的应用得到了迅速发展。膜结构重量只是 传统建筑的三十分之一,造型自由轻巧、 制作简易、安装快捷,阳光的照射下,由 膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光,无 强反差的着光面与阴影的区分,室内的空 间视觉环境开阔和谐 。因而使它在世界 各地受到广泛应用。
4. 双曲抛物面壳 双曲抛物面壳是马鞍形薄壳
结构,由壳面和边缘构件组成。 从双曲抛物面壳上取一部分进 行组合,则可以形成各种形式 的扭壳结构。
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建筑构造—大跨度结构屋顶

建筑构造—大跨度结构屋顶

(365m,帐篷结构)
2、大跨度结构形式可分为三大类
按照结构的材料分类: ——砌体结构 ——木结构 ——混凝土结构 ——钢结构 ——膜结构 ——索结构 ——复合材料结构
第二:按照结构的空间布置形式分类,可 以分为平面结构和空间结构两类。
• 平面结构体系
• 空间结构体系
——桁架 ——刚架 ——拱
——……
屋架的类型
(1)、木屋架 特点:节间大小均匀, 杆件内力不致突变太大 适宜跨度:9~21米 最经济跨度:9~15米 节间长度:1.5~2.5m
(2)、钢屋架 特点:小桁架的组合, 杆件长度较短 下眩受拉 适用跨度:36米以上
(3)、钢筋混凝土屋架 受力性能好 结点杆件数不多于5 腹杆与玄杆夹角不小于30度
三、大跨度建筑屋顶的类型及其特点
1、桁架结构
各杆件受力均以单向拉、压为主,通过 对上下弦杆和腹杆的合理布置,可适应结构 内部的弯矩和剪力分布。由于水平方向的拉、 压内力实现了自身平衡,整个结构不对支座 产生水平推力。
受力特点
优点: 受力性能好(受力均匀,材料利用充分) 扩大了梁式结构的适用跨度 桁架可以用多种材料制造 桁架体型可以多样化 施工方便
2、门式刚架的结构特点与适用范围
(1)、从连接方式分:无铰刚架、两铰刚架、 三铰刚架
无铰刚架:超静定刚架,结构刚度大,但地基有不均匀 沉降时,将使结构产生附加内应力
有铰刚架:静定刚架,地基有不均匀沉降时,对结构不 会产生附加内应力,但跨度大时,刚度较差,一般用于 小跨度(12m)和基础较差的情况
(一)70年代中期以前的大跨度建筑:
近些年来,大跨度建筑新结构屋顶可分为以下 类型:
⒈钢筋混凝土薄壳顶:
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