大跨度建筑结构选型
大跨度公共建筑的结构选型探析
（ ． ｃ ｏｌ ｆ ｒｈｔｃ ｒ ，ｏｔ ｈｎ ｎｖｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ Ｇ ａｇｈｕ５ ０ ４ ，ｈｎ ； １ Ｓｈ ｏ ｏ ｃ ｉ ｔ ｅ Ｓｕｈ Ｃ ｉａＵ ｉ ｓ ｙ ｆ ｃ ｎ ｌ ， ｕｎ ｚｏ １６ １ Ｃ ｉ Ａ ｅｕ ｅ ｉ Ｔ ｇ ａ ２ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｎ ｉｅｒ ｇａｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｚ ｏｇｈｕ Ｕ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎｚｏ ５ ０ ４ Ｃ ｉａ ． ｏ ｅｅｏ ｇｎｅｉ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ｈｎ ｚｏ ｎｖ ｓｙ Ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ０ ４ ， ｈｎ ） ｌ Ｅ ｎ ｇ ｅ ｔ
摘 要： 大跨度建筑设计所采用的技术往往能反映一个 国家的建筑技 术水平 ， 甚至可 以说是 与 国家的发展 息 息
相关。本文 总结 了现代建筑空 间结构形式的发展 趋势 ， 国家体 育馆和 国家大剧 院为例 详细分析 了现有 的结构 形 以 式， 探讨 大跨度 结构选 型多样化 的可能性 。
第２ ８卷
Ｖｏ ． ８ １２
第 ５期
Ｎ ． ｏ５
中州大学学报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ＯＦ Ｚ ＨＯＮＧ ＨＯＵ Ｕ ＶＥ ｒ Ｙ Ｚ ＮＩ ＲＳ Ｉ
２１ ０ １年 １ ０月
０ｃ ． ０ｌ ｔ２ １
大跨 度公共建筑 的结构选 型探析
薛思寒 刘成 才 ，
（ ． 南理工 大 学 建 筑 学院 ， 州 ５０４ ；． １华 广 １６ １２ 中州大 学 工程 技 术学 院 ， 州 ４ ０４ ） 郑 ５ ０４
图 ｌ 多 向张 弦 结 构 ４
（ 任编辑 责
吕志 远 ）
Ａｎ ｌｓｓｏ ｔｕ ｔ ｒ ｅｅ ｔ ｎ ｏ ｒ ｅ Ｓ ａ ｕ ｌ ｎ ｔ ｕ ｔ ｎ ａ ｙ ｉ ｆＳ ｒ ｃｕ ｅ Ｓ ｌｃ ｉ ｆＬａ ｇ ｐ ｎ Ｐ ｂ ｉ Ｃｏ ｓｒ ｃ ｉ ｏ ｃ ｏ
大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计
大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计为满足工业建筑厂房的运行需求，让工业建筑厂房具有跨度大、层高高、建筑空间大、荷载大等特点，从而对于工业建筑的结构设计复杂多样，且具有相当难度。
特别是大跨度工业建筑的屋面钢结构选型及设计是重中之重，如果选择的型号不符合工业建筑的实际需求，就会引发新的问题，需要深入现场考察，结合已有资料展开设计，才能得到科学合理的屋面钢结构设计方案，同时还要展开优化设计，才能为后续的屋面钢结构施工奠定良好的基础。
本文以某项目为例，对大跨度工业建筑屋面钢结构选型与设计进行探讨。
标签：大跨度;工业建筑;屋面;钢结构;选型设计1、项目简述某重型装备制造基地重型钢结构厂房地处某市新区东南角，厂房长384m，宽114m，占地面积约4×104m2;厂房柱距12m，跨度36m+42m+36m。
屋架下弦最低标高为16.20m-27.02m;北跨设双层吊车（上层为2台160t/50t吊车，轨高22.5m;下层为2台75t/20t吊车，轨高18m），中跨设2台100t/32t桥式吊车（轨高16m），南跨设2台50t/5t桥式吊车（轨高12.30m）。
项目规划之初，鉴于建设地日常风力较大、空气洁净度较高、年辐射总量高于市区，非常有利于太阳能发电，同时重型工业厂房单体建筑面积大、屋顶高、屋面利用率高，并具有与建筑整体相结合的展示作用，为充分利用清洁能源，降低重装备制造业的能耗，使重装备”轻”起来，在重型钢结构厂房轻型屋顶之上建1MW太阳能光伏电站，通过多次论证，最终确定在本联合厂房南跨13000m2的屋面上满铺太阳能电池板。
2、大跨度工业建筑屋面钢结构风荷载分析该厂房为三跨结构，在屋面上安装大量的太阳能电池板，查找现行规范后，发现厂房可以参考双坡屋面结构，但是屋面本身设置了大量的太阳能电池板，并且与屋面保持20°左右的夹角，保持架空状态，在气流逐渐流过屋面时，会产生一定的风吸力，可能对屋面钢结构产生负面影响。
大跨度建筑的结构设计
大跨度建筑的结构设计大跨度建筑是指建筑物中跨度大于等于40米的建筑。
与传统建筑相比，大跨度建筑在空间布局和结构设计上都有较大的挑战。
本文探讨大跨度建筑的结构设计及其应用。
一、大跨度建筑的结构设计1.梁式结构梁式结构是大跨度建筑的常用结构类型之一，它利用梁的强度和刚度来支撑跨度较长的建筑。
在大跨度梁的设计中，需要考虑到梁的截面形状、材料、刚度、强度等因素。
例如，著名的伦敦眼观景轮采用了梁式结构，利用了高强度钢材料制成的滑轮和悬挂钢缆来支撑整个建筑。
这种梁式结构设计的优点是能够在不占用内部空间的情况下提供支撑力，从而实现大跨度建筑的空间设计。
2.网壳结构网壳结构是一种常用的大跨度建筑结构设计形式。
它由大量的杆和节点组成，呈现出类似于异形网格的形态，可抵御外部弯曲和剪切力。
例如，位于中国上海的东方明珠塔就是一种典型的网壳结构。
它由大量的三角形钢管起拱形成多穹顶状网架结构，利用了结构杆件三角形组合的适用性和钢管双向剪力优良的特性，为整个建筑提供了强大的支撑力和刚度。
同时，网壳结构还具有优美的空间美学效果，为城市天际线带来了新的视觉风格。
3.悬链结构悬链结构利用悬挂钢缆和大跨度建筑物体的自重，形成了一种类似于悬链的结构设计形式。
它的一大特点是结构杆件能够分担大量吊杆的拉力，从而达到支撑建筑物的目的。
例如，著名的法国埃菲尔铁塔就是一种典型的悬链结构。
它由大量的悬挂钢缆和大型铁框架组成，同时利用了钻孔和铆焊技术，既满足了结构的承载要求，又保留了珍贵历史建筑成果。
这种悬链结构不仅增强了建筑物的稳定性，而且还成为法国文化遗产的标志性代表。
二、大跨度建筑的应用大跨度建筑由于具有空间利用效率高、运行费用低、视觉效果好等优点，在如今的城市化建设中得到了广泛的应用。
以下是几个典型的大跨度建筑案例：1.北京国家大剧院北京国家大剧院采用了地下水泵吸引地下水上泵供水的自然冷却系统，设有近3000个座位。
其建筑外观类似于人类强壮且柔韧的结构，运用了大量的悬挂钢缆和网壳结构，同时建筑内部空间充分利用，成为北京城市文化建筑的瑰宝。
房屋 建筑学 大 跨度 建筑构造 大 跨度 建筑结构型式与建筑造型
房屋建筑学大跨度建筑构造大跨度建筑结构型式与建筑造型大跨度建筑结构型式与建筑造型结构是房屋的骨架，是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础，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。
某种新的结构一旦产生并在工程实践中反复出现时，便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。
可见结构技术是影响建筑的重要因素，在大跨度建筑中尤其如此。
通过上述例子说明，在建筑设计中，选择结构型式不仅是结构工程师的工作，也是建筑师的职责，现代建筑的特点是建筑艺术与建筑技术的高度统一。
建筑师只有对各种结构形式的基本力学特征和适用范围有深入的了解才能自由地进行创作，把结构型式与建筑造型融为一体。
现就大跨度建筑常见的各种结构型式及其建筑造型作介绍。
一、拱结构及其建筑造型拱结构及其建筑造型(一)拱的受力特点、优缺点和适用范围拱是古代大跨度建筑的主要结构型式。
由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的变矩值可以降低到最小限度，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。
常见的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，有的采用钢桁架拱，跨度可达百米以上。
拱结构所形成的巨大空间常常用来建筑商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。
(二)拱的型式拱结构按组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。
(三)拱结构的建筑造型拱结构的造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式。
拱的矢高对建筑的外部轮廓形象影响最大。
矢高小的拱，外形起伏变化小，呈扁平状，结构占用的空间小，但水平推力和拱身轴力都偏大。
而矢高大的拱，外形起伏变化强烈，产生的水平推力和轴向力都较小，但拱身材料耗费量多，拱下形成的内部空间大，拱曲面坡度很陡，当采用油毡屋面时，容易出现沥青流淌和油毡滑移现象。
大跨度混凝土楼盖选型比较王如琼
大跨度混凝土楼盖选型比较王如琼发布时间：2023-06-21T12:45:41.425Z 来源：《中国建设信息化》2023年7期作者：王如琼[导读] 建筑结构的楼盖选择是建筑体系中承载力较大的部分，其同时承担建筑的横向和纵向结构水平支撑，还需兼顾传递水平荷载，使得其余结构能够稳定发挥自身性能。
选择适宜的楼盖体系对建筑结构的整体质量具有十分深远的影响，不仅能够有效提升建筑结构的承载力和稳定性，还可增强其整体强度。
在原材料使用方面，混凝土楼盖体系的质量占据结构整体的30%左右，在建筑阶段需要选择原材料消耗较少、质量水平理想的楼盖类型，为建筑结构节约成本，帮助企业获得更为丰厚的经济效益。
深圳市清华苑建筑与规划设计研究有限公司深圳 518054摘要：建筑结构的楼盖选择是建筑体系中承载力较大的部分，其同时承担建筑的横向和纵向结构水平支撑，还需兼顾传递水平荷载，使得其余结构能够稳定发挥自身性能。
选择适宜的楼盖体系对建筑结构的整体质量具有十分深远的影响，不仅能够有效提升建筑结构的承载力和稳定性，还可增强其整体强度。
在原材料使用方面，混凝土楼盖体系的质量占据结构整体的30%左右，在建筑阶段需要选择原材料消耗较少、质量水平理想的楼盖类型，为建筑结构节约成本，帮助企业获得更为丰厚的经济效益。
关键词：混凝土楼盖；结构选型；井字架；预应力粱楼盖体系是建筑结构的承重部分，在横向和纵向角度都能够承担较大的荷载力。
在一般民用建筑、高层建筑中的使用效果十分理想。
合理的建筑楼盖选型能够提升建筑结构整体承载力，保证其后续建设项目的稳定性，降低工程成本消耗。
由于不同荷载需求、工程结构、材料配比下的楼盖形式有所差异，则需要在选型阶段与建筑结构的需求和特点相结合，为建筑工程顺利推进奠定坚实的基础。
一、传统楼盖的分类和特点（一）普通梁板楼盖普通梁板楼盖的结构优良，在我国众多建筑类型中广泛使用，施工效果良好、便捷且灵活，楼板开洞也没有明确限制，施工阶段的难度较小，受到广大设计师和技术人员的认可。
修筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识（工程技术角度）一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。
低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
（一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。
这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。
不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。
但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。
和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。
纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。
如教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。
2．横向承重体系荷载的主要传递路线是：板-横墙-基础-地基。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2）由于横墙间距很短（一肌在3～4.5m之间），每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。
（3）这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
大跨度建筑结构选型
大跨度建筑结构选型
（1）平面体系大跨度空间结构
1）单层刚架：可达到76m，结构简单。
2）拱式结构：是一种有推力的结构，它的主要内力是轴向压力，适宜跨度为40～60m。
3）简支梁结构：跨度在18m以下的屋盖适用。
4）屋架：所有杆件只受拉力和压力，常适用于24～36m跨度。
（2）空间结构体系
1）网架结构：多次超静定空间结构。
整体性强，稳定性好，空间刚度大，抗震性能好
2）薄壳：种类多，形式丰富多彩。
形式：旋转曲面、平移曲面、直纹曲面。
3）折板：跨度可达27m，类似于筒壳薄壁空间体系。
4）悬索：材料用量大，结构复杂，施工困难，造价很高。
高层大跨度连体结构选型及受力性态研究
摘
要： 对 高层 大跨度 连体 结构 的连体 部 分进行 了结构 选型 分析 ， 比较 了空腹 式、 上承 式、 下承
式和斜 拉 式等四 种桁 架布 置形 式的连体 竖 向刚度 和 结构 竖 向规 则性 ， 研 究 了上述 四种 连体 结构
Ｖｏ ｌ ＿ ３ １ Ｎ ｏ ． １ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ ４ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １－ ０ ０ ５ ８－０ ７
高 层大 跨度 连体 结构 选 型 及 受 力性 态 研 究①
华 怀 宇 ， 丁 洁 民 ， 吴 宏 磊
道， 空腹式桁架的竖 向挠度为 １ ８ ９ ａ ｒ ｍ， 远大于其他 三种钢桁 架形式 ； 上 承 式 桁 架 的 竖 向挠 度 为
６ ７ ｍ ｍ， 大 于 下承式 桁 架 的竖 向挠 度 ５ ４ ａｍ， ｒ 这 两种
桁架形式具有相同的竖 向刚度 ， 但由于桁架两端支 座存 在差异 ， 上 承 式 桁 架 在 顶层 ， 其 支 座 抗 弯 刚度
高层连体结构 因其独特 的造型以及便利塔楼 之间联 系而受 到建筑 师 的青 睐 ， 同时也 为结 构工 程
师带来 挑战 ． 随着 连体 跨 度 的增 长 ， 包 括竖 向重 力
荷载和竖 向地震作用在内的竖 向荷载作用对连接 体的影 响逐渐 增大 ， 连体 结构选 型 和竖 向地震作 用
成 为关键 问题 ． 本 文将 结 合 工 程 实 例 ， 针对 连 体 结
较小 ， 支座 转 角较 大 ， 因此其 竖 向挠度值 较大 ； 斜 拉
大跨度建筑的结构类型及造型
薄壳结构形式
筒壳 圆顶壳 双曲扁壳 双曲抛物面壳
双曲扁壳与双曲抛物面壳
北京火车站——双曲扁壳
薄壳结构的建筑造型
建筑造型是以各种几何曲面图形 为基本，有圆筒形、圆球形、双 曲抛物面形。 不简单重复上述基本形式，而是 巧妙地运用交贯、切割、改变参 数等方法，重新组合再创造。造 型独特新颖，突出建筑个性。
巴黎国家工业与技术中心陈列馆
三束锥状双曲面薄壳交 汇于屋顶中心，立面呈 抛物线形，上下双层壳 板组成空腔壳体，平均 厚度18CM,仅为跨度的 1/144。
美 国 麻 省 理 工 学 院 礼 堂
埃罗· 沙里宁，1/8球面薄壳，平面为曲边三角 形，边梁向上卷起，传递荷载至三个支座，地 下埋设水平拉杆，平衡推力，铜板覆盖，玻璃 幕墙曲面外墙。
肯尼迪机场候机楼
四片双曲面钢砼薄壳合围成 屋顶，展翅飞翔的大鸟。采 光带分开四部分，边梁朝支 座逐渐加宽，适应增大的内 力。模型实验，艺术与结构 的完美结合，没有生硬的几 何图形痕迹。
空间网格结构
多根杆件
以一定规律 节点连接
平板网架 曲面网壳 空间结构形式
1、多向受力结构，整体性强，稳定， 刚度大； 2、杆件主要承受轴向拉、压力，符合 材料特性，节省； 3、结构高度小，有效利用空间； 4、杆件规格统一，易于生产。
大跨度建筑钢结构设计分析
大跨度建筑钢结构设计分析摘要：新时期，建筑行业高速发展，在基建领域中，钢结构的施工较简便，在施工性能方面也占据一定的优势。
正是由于钢结构自身的特点，为整体钢结构工程的发展创造了基础。
对于大跨度钢结构的设计工作来说，整体的钢结构较复杂，施工周期较长，所以钢结构的设计存在一定的难度。
设计人员为了在合理的设计钢结构，应该提高自身的能力，加大钢结构的研究力度。
本文对大跨度建筑钢结构设计进行分析研究。
关键词：钢结构；大跨度；构件设计；节点设计一、大跨度建筑钢结构设计方法（一）选取计算模型在进行大跨度钢结构设计时，要有准确的计算模型，计算模型的精确度关系到最终的设计效果与质量，因此在设计时不能将计算模型随意简化，要尽量根据建筑图建立合理的计算模型，提高模型精度，以保证最终的设计质量。
在进行设计时，要注意次构件的设计合理性，次构件对整个结构也有很大影响，所以在设计次构件时必须考虑性能、安全、质量与经济，在保证结构性能的基础上尽可能节约大跨度钢结构材料，降低工程造价。
（二）节点构造设计大跨度钢结构构件多，构件之间的连接比较复杂多变。
设计节点构造时，需先确定构件连接方式、构件截面尺寸、大跨度钢结构受力情况等，综合这些因素科学选择最为合适的节点构造形式。
在选择好节点构造形式后，需将相关的数据代入模型进行计算，以保证整个结构受力合理，大跨度钢结构体系安全稳定。
（三）稳定性设计在进行大跨度钢结构设计时，也必须注重稳定性设计，包括大跨度钢结构构件局部的稳定性设计、完整构件的稳定性设计及整体结构体系的稳定设计等。
（四）刚度控制研究表明，大多数钢结构的构件截面主要由整体刚度条件决定，强度条件与稳定条件决定性次之。
所以，在进行大跨度钢结构设计时，要先从整体刚度出发，对整个结构进行详细分析与精密计算，对整个结构的刚度进行控制，确保整体结构安全稳定。
二、大跨度钢结构设计要点（一）结构构件体系在实际设计和优化的过程中，应该仔细检查钢结构是否出现压弯的情况，应该从根本上提高整体的安全性，相关设计人员应该仔细观察软件构件的发展情况，通过软件的共建数据来实现系统的正常运行。
常见大跨度建筑的结构形式
常见大跨度建筑的结构形式结构类型：有拱、刚架以及桁架、折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。
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。
刚架是由梁和柱组成的结构，各杆件主要受弯,刚架的结点主要是刚结点，也可以有部分铰结点或组合结点。
全部是钢材焊接的结构，一般用于超高层的办公大楼，或大型的会场和展厅。
桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。
桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。
桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。
常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。
折叠折板屋顶结构一种由许多块钢筋混凝土板连接成波折形的整体薄壁折板屋顶结构。
这种折板也可作为垂直构件的墙体或其他承重构件使用。
折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡，单跨和多跨，平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平面的需要。
常用的截面形状有V形和梯形，板厚一般为5~10厘米,最薄的预制预应力板的厚度为3厘米。
跨度为6~40米，波折宽度一般不大于12米,现浇折板波折的倾角不大于30°;坡度大时须采用双面模板或喷射法施工。
大跨建筑概况
(一)大跨建筑概况：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。
（1）大跨建筑的相关类型1.拱结构及其建筑造型拱结构及其建筑造型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。
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。
2.刚架结构及其建筑造型刚架结构及其建筑造型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。
3.椼架结构及其建筑造型椼架是由杆件组成的一种格构式结构体系。
杆件与杆件的结合假定为铰结，所以在外力作用下杆件内力为轴向力（拉力或压力），而且分布均匀，故椼架结构比梁结构受力合理。
4.网架结构及其建筑造型网架结构及其建筑造型网架是一种由很多杆件以一定规律组成的网状结构。
它具有下列优点：杆件之间互相起支撑作用，形成多向受力的空间结构，故其整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震；当荷载作用于网架各节点上时，杆件主要承受轴向力，故能充分发挥材料的强度，节省材料；网架结构高度小，可以有效的利用空间；结构的杆件规格统一，有利于工厂化生产；网架形式多样，可创造丰富多彩的建筑形式。
5.折板结构及其建筑造型折板结构及其建筑造型折板结构是以一定倾斜角度整体相连的一种薄板体系。
折板结构通常用钢筋混凝土建造，也可用钢丝网水泥建造。
6.薄壳结构及其建筑造型薄壳结构及其建筑造型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，呈空间受力状态，主要承受曲向内的轴内力，而弯矩和扭矩很小，所以混凝土强度能得到充分利用。
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型
大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型。
大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。
而大跨度结构的表现形式是多种多样的。
大跨度空间结构；拱券结构及穹隆结构；椼架结构与网架结构；壳体结构；悬索结构；膜结构一、拱券结构及穹隆结构从迄今还保存着的古希腊宏大的露天剧场遗迹来看，人类大约在两千多年前，就有扩大室内空间的要求。
古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的，从建筑历史发展的观点来看，一切拱结构-包括各种形式的券、筒形拱、交叉拱、穹隆-的变化和发展，都可以说是人类为了谋求更大室内空间的产物。
券拱技术是罗马建筑最大的特色及成就，它对欧洲建筑做出了巨大的贡献，影响之大无与伦比。
罗马建筑典型的布局方法、空间组合、艺术形式和风格以及某些建筑的功能和规模等等都是同券拱结构有密切联系。
拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力，为保持稳定，这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。
例如以筒形拱来形成空间，反映在平面上必须有两条互相平行的厚实的侧墙，拱的跨度越大，支承它的墙则越厚。
很明显，这必然会影响空间组合的灵活性。
为了克服这种局限，在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上，创造出一种双向交叉的筒形拱。
而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构穹隆结构也是一种古老的大跨度结构形式，早在公元前14世纪建造的阿托雷斯宝库所运用的就是一个直径为14.5米的叠涩穹隆。
到了罗马时代，半球形的穹隆结构已被广泛地运用于各种类型的建筑，其中最著名的要算潘泰翁神庙。
神殿的直径为43.3米，其上部覆盖的是一个由混凝土做成的穹隆结构。
在大跨度结构中，结构的支点越分散，对于平面布局和空间组合的约束性就越强；反之，结构的支承点越集中，其灵活性就越大。
从罗马时代的筒形拱衍变成高直式的尖拱拱肋结构；从半球形的穹隆结构发展成带有帆拱的穹隆结构，都表明由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型
大跨度建筑结构体系简述-各种大跨度结构类型- 结构理论摘要：大跨度空间结构是目前发展最快的结构类型。
大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。
而大跨度结构的表现形式是多种多样的，具体如下文所示：关键词：大跨度空间结构；拱券结构及穹隆结构；椼架结构与网架结构；壳体结构；悬索结构；膜结构一、拱券结构及穹隆结构从迄今还保存着的古希腊宏大的露天剧场遗迹来看，人类大约在两千多年前，就有扩大室内空间的要求。
古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的，从建筑历史发展的观点来看，一切拱结构-包括各种形式的券、筒形拱、交叉拱、穹隆-的变化和发展，都可以说是人类为了谋求更大室内空间的产物。
券拱技术是罗马建筑最大的特色及成就，它对欧洲建筑做出了巨大的贡献，影响之大无与伦比。
罗马建筑典型的布局方法、空间组合、艺术形式和风格以及某些建筑的功能和规模等等都是同券拱结构有密切联系。
拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力，为保持稳定，这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。
例如以筒形拱来形成空间，反映在平面上必须有两条互相平行的厚实的侧墙，拱的跨度越大，支承它的墙则越厚。
很明显，这必然会影响空间组合的灵活性。
为了克服这种局限，在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上，创造出一种双向交叉的筒形拱。
而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构穹隆结构也是一种古老的大跨度结构形式，早在公元前14世纪建造的阿托雷斯宝库所运用的就是一个直径为14.5米的叠涩穹隆。
到了罗马时代，半球形的穹隆结构已被广泛地运用于各种类型的建筑，其中最著名的要算潘泰翁神庙。
神殿的直径为43.3米，其上部覆盖的是一个由混凝土做成的穹隆结构。
在大跨度结构中，结构的支点越分散，对于平面布局和空间组合的约束性就越强；反之，结构的支承点越集中，其灵活性就越大。
从罗马时代的筒形拱衍变成高直式的尖拱拱肋结构；从半球形的穹隆结构发展成带有帆拱的穹隆结构，都表明由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。
跨度大的建筑如何设计
跨度大的建筑如何设计在建筑领域，跨度大的建筑设计一直是一个充满挑战和机遇的课题。
这类建筑不仅要在外观上展现出宏伟和独特，更要在结构上具备强大的稳定性和安全性，同时满足各种功能需求。
那么，跨度大的建筑究竟该如何设计呢？首先，我们需要明确跨度大的建筑的定义。
一般来说，跨度超过一定数值，如 30 米以上，就可以被视为跨度大的建筑。
这类建筑常见于体育场馆、展览馆、机场航站楼等大型公共建筑。
在设计跨度大的建筑时，结构选型是至关重要的第一步。
常见的结构形式包括钢结构、混凝土结构、空间网架结构等。
钢结构具有强度高、重量轻、施工方便等优点，适用于大跨度的建筑。
例如，国家体育场（鸟巢）就采用了钢结构，其独特的编织状外观给人留下了深刻的印象。
混凝土结构虽然自重大，但抗压性能好，在一些特定条件下也能用于大跨度建筑。
空间网架结构则具有良好的空间整体性和稳定性，能够有效承受各种荷载。
除了结构选型，荷载的计算和分析也是设计中的关键环节。
跨度大的建筑要承受自重、风荷载、雪荷载、地震作用等多种荷载。
设计师需要根据建筑所在的地理位置、气候条件等因素，准确计算这些荷载，并通过复杂的力学分析，确保结构在各种工况下都能安全可靠。
材料的选择同样不容忽视。
对于跨度大的建筑，所选用的材料必须具备高强度、高韧性和良好的耐久性。
高强度钢材、高性能混凝土等是常见的选择。
同时，为了保证建筑的防火性能，还需要采用相应的防火材料和防火措施。
在功能布局方面，跨度大的建筑由于其内部空间广阔，需要合理规划不同区域的功能。
例如，体育场馆需要划分出比赛场地、观众席、运动员休息室等；展览馆则要考虑展品展示区、休息区、交流区等。
同时，要保证人员的疏散通道畅通，满足消防安全要求。
建筑的外观设计也是不可忽视的一部分。
跨度大的建筑往往成为城市的地标性建筑，其外观不仅要美观，还要与周围环境相协调。
通过独特的造型和色彩，能够吸引人们的目光，同时展现出城市的文化特色和时代精神。
建筑概论第8章 大跨建筑简介
中国国家游泳中心，平面尺寸177m×177m，是世界上最大的膜结构工程，总 建筑面积65000～80000平方米，见图8-33。除地面外，外表面都采用了膜材料— ETFE。
图30 阿拉伯塔酒店图
图31 水立方
（六）充气结构
充气结构是由薄膜材料制成的构件充入空气后形成的结构，具有自重轻、跨 度大、构造简单、建造方便外形灵活等优点。
图3 德国法兰克福机场机库
图4 马拉卡拉体育场
（5）首都人民大会堂，采用的是钢屋架，跨度达到60m，南北长336米，东西宽 206米，高46.5米，占地面积15万平方米，建筑面积17.18万平方米。比故宫的全 部建筑面积还要大。见图5。 （6）北京奥运会主场馆“鸟巢”，目前是世界上跨度最大的钢结构建筑，外形像 鸟巢，立面与结构达到了完美的统一，工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长
深圳龙岗商业中心建筑面积114300平方米，2003年开工兴建，是我国也是 世界上第一个充气悬浮的建筑，见图32。
图32 深圳龙岗商业中心
（七）应力蒙皮结构
应力膜皮结构一般是用钢质薄板做成很多块各种板片单元焊接而成的空间结 构。
1959年建于美国巴顿鲁治的应力膜皮屋盖，是第一个应力蒙皮大跨结构。屋 盖直径为117m，高35.7m，由一个外部管材骨架形成的短程线桁架系来支承804 个双边长为4.6m的六角形钢板片单元，钢板厚度大于3.2mm，钢管直径为 152mm，壁厚3.2mm，见图33。
大跨度钢结构常见的结构形式(2024)
大跨度钢结构常见的结构形式引言概述：大跨度钢结构是指跨度较大的钢结构，通常用于搭建室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
大跨度钢结构具有自重轻、抗震性能好、施工周期短、灵活性高等优点，因此在现代建筑中得到了广泛应用。
本文将重点介绍大跨度钢结构常见的结构形式，包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
正文内容：一、桁架结构：1.三角形桁架结构：采用三角形为基本单元构成的桁架结构，具有结构简单、刚度优良的特点。
2.斜撑桁架结构：在三角形桁架结构的基础上增加了斜撑杆件，提高了桁架的刚度和稳定性。
3.曲线桁架结构：将直线桁架结构改造成曲线形式，在满足结构强度要求的同时增加了建筑的美观性。
二、刚架结构：1.空间刚架结构：将单层或多层刚架平面展开到三维空间中，形成空间刚架结构，能够充分利用空间，提高建筑的使用效率。
2.梁柱刚架结构：将水平梁与竖直柱连接组成的刚架结构，常用于大型室内体育馆等场馆。
三、空间网壳结构：1.单层空间网壳结构：由面板、边缘梁和中央支撑的结构形式，适用于跨度较大的建筑，如体育馆、展览馆等。
2.多层空间网壳结构：在单层空间网壳结构的基础上增加了多层空间结构，提高了结构的稳定性和承载能力。
四、索网结构：1.索杆式索网结构：采用索杆和梁构成的结构形式，常用于建筑的顶棚结构，例如机场候机厅等。
2.索缆式索网结构：采用高强度钢缆构成主要承载结构，适用于大跨度桥梁等工程。
五、综合结构：1.桁架加刚架结构：将桁架和刚架相结合，形成强度和刚度兼备的综合结构形式。
2.桁架加空间网壳结构：在桁架结构上增加空间网壳结构，提高了结构的稳定性和承载能力。
总结：大跨度钢结构具有较大的跨度，适用于建造室内体育馆、展览馆、舞台、桥梁等建筑和设施。
常见的结构形式包括桁架结构、刚架结构、空间网壳结构、索网结构以及综合结构。
不同的结构形式在强度、刚度和稳定性等方面各具优势，根据建筑的具体要求和设计条件选择合适的结构形式可以保证工程的质量和安全。
建筑结构的基本知识
建筑结构的基本知识（工程技术角度）一、低层、多层建筑结构选型根据建筑结构的基本概念，如何将四大结构材料构成的各种类型的受力构件适当地组合起来，用以抵抗各类荷载的作用，以期构成一个安全、经济、完整的建筑结构体系，这就是结构选型的问题。
低层、多层建筑常用的结构形式有砖混、框架、排架等。
（一）砖混结构砖混结构是使用得最早、最广泛的一种建筑结构型式。
这种结构能做到就地取材，因地制宜，适合于一般民用建筑，如住宅、宿舍、办公楼、学校、商店、食堂、仓库等以及各种中小型工业建筑。
不同使用要求的混合结构，由于房间布局和大小的不同，它们在建筑平面和剖面上可能是多种多样的。
但是，从结构的承重体系来看，大体分为三种：纵向承重体系、横向承重体系和内框架承重体系。
1．纵向承重体系荷载的主要传递路线是：板一梁一纵墙一基础一地基。
纵向承重体系的特点：（1）纵墙是主要承重墙，横墙的设置主要为了满足房屋空间刚度和整体性的要求，它的间距可以比较长。
这种承重体系房间的空间较大，有利于使用上的灵活布置。
（2）由于纵墙确的荷载较大，因此赔上开门、开窗的划。
和位置都要受到一定脱。
（3）这种承重体系，相对于横向承重体系，楼盖的材料用量较多，墙体的材料用量较少。
纵向承重体纱适用于使用上要求有较大空间的房屋，或隔断墙位置可能变化的房间。
如教学楼、实验楼、办公楼、图书馆、食堂、工业厂房等。
2．横向承重体系荷载的主要传递路线是：板-横墙-基础-地基。
它的特点是：（1）横墙是主要承重墙，纵墙起围护、隔断和将横墙连成整体的作用。
一般情况下，纵墙的承载能力是有余的，所以这种体系对纵墙上开门、开窗的限制较少。
（2）由于横墙间距很短（一肌在3～4.5m之间），每一开间有一道横墙，又有纵墙在纵向拉结，因此房屋的空间刚度很大，整体性很好。
这中承重体系，对抵抗风力、地震作用等水平荷载的作用和调整地基的不均匀沉降，比纵墙承重体系有利得多。
（3）这中承重体系，楼盖做法比较简单、施工比较方便，材料用量较少，但是墙体材料有量相对较多。
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3.1.4网格结构及其建筑造型 网格结构是由很多杆件从两个方向或几个方向按一定的规律布置，通过节 点连接而成的一种网状空间杆系结构。
1）受力特点、优缺点和适用范围 受力特点： 杆件主要承受轴向力。
优点：1.整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震； 2.节省材料，结构高度小； 3.可以有效地利用空间； 4.有利于工厂生产，且便于制作，安装也较方便； 5.形式多样；
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3.1.2刚架结构及其建筑造型 刚架结构是指梁和柱刚性连接的一种门形结构形式。 1）受力特点、优缺点和适用范围 受力特点：梁和柱之间刚性连接，在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用， 在水平荷载作用下，梁对柱也有约束作用 。 优点：造型轻巧，富于变化，节省材料，受力合理，下部的空间较大。 适用范围：体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间建筑。 2）刚架结构的形式 按结构组成和构造方式的不同，分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。
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3.1.3桁架结构及其建筑造型 2）桁架结构形式 拱形桁架可用钢或钢筋混凝土制作，外形呈抛物线，矢高与跨度之比一般 为1/8~1/6，常用跨度为18~36m。 无斜腹杆桁架，常用跨度为15~30m。 跨度大于36m，宜用钢桁架，小于36m，可用钢筋混凝土桁架。
拱结构水平推力处理方式分为三种： 1.由拉杆承受拱推力
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3.1.1拱结构及其建筑造型 4）拱结构的建筑造型 拱结构水平推力处理方式分为三种： 2.由框架结构承受拱推力
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3.1.1拱结构及其建筑造型 4）拱结构的建筑造型 拱结构水平推力处理方式分为三种： 3.由基础承受拱推力
缺点：用钢量大；防火及防腐性能较差；造价较高。
适用范围：适用于各种支承条件和各种平面形状、大小跨度的工业和民用 建筑。
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3.1.4网格结构及其建筑造型 2）网格结构的形式 按其外形可分为网架和网壳。
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3）网架的类型与尺寸 按其构造方式不同，可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。
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第三章 大跨度建筑结构选型
建筑三要素：坚固、适用和美观
定义：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。
适用范围：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。
3.1.3桁架结构及其建筑造型 桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁 式结构。 1）受力特点、优缺点和适用范围 受力特点：各杆件受力均以单向拉、压为主，故杆件内力为轴向力。 优点：受力合理、能充分发挥材料强度，耗材少，自重轻。
适用范围：体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场、商场等各种跨度的建 筑屋盖结构。 2）桁架结构形式 分为三角形、梯形、拱形、无斜腹杆式和三铰拱式等。 三角形桁架可用钢、木或钢筋混凝土制作。适用跨度不大于18m的建筑。 梯形桁架可用钢或钢筋混凝土制作，常用跨度为18－36m。桁架矢高与跨 度之比一般为f/L=1/8~1/6。
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3.1.4网格结构及其建筑造型 3）网架的类型与尺寸 2.角锥体系平板网架 根据锥体单元分为三角锥、四角锥、六角锥平板网架等。
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3.1.3桁架结构及其建筑造型 3）桁架结构的建筑造型 实际工程中，可采用单坡、双坡、单跨、多跨等多种形式。
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3.1.3桁架结构及其建筑造型 实例：北京体育馆和重庆体育馆
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1.交叉桁架体系的平板网架（分两向和三向） a.两向交叉桁架构成的平板网架。（交角90度）
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3.1.4网格结构及其建筑造型 3）网架的类型与尺寸 1.交叉桁架体系的平板网架（分两向和三向） b.三向交叉桁架构成的平板网架。（交角60度）
大跨度建筑迅速发展的原因： 1）主体需要 2）客观条件保证
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3.1大跨度建筑结构形式与建筑造型 结构技术是影响建筑空间形式及造型的重要因素
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3.1.1拱结构及其建筑造型 1）定义： 拱是一种在荷载作用下主要承受轴向压力，有时也承受弯矩而有支座推力 的曲线或折线的杆形结构。
2）受力特点： 拱结构由拱圈及其支座组成。 支座承受垂直力、水平推力以及弯矩。拱圈主要承受轴向压力。
3）拱的形式 拱结构按组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种
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3.1.1拱结构及其建筑造型 4）拱结构的建筑造型 拱结构的造型主要取决于：矢高大小和平衡拱推力的方式。
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3.1.2刚架结构及其建筑造型 3）刚架结构的建筑造型 实际工程中，常将刚架做成“Y”形和“┏”形的预制构件，组成单跨、多跨、 高低跨、悬挑跨等各种造型。
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