大跨度建筑屋盖结构-课件(PPT·精讲义·选)
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(完整版)第九章大跨屋盖结构
在抗震设防烈度为8度或9度的地区，网架屋盖结构应 进行竖向抗震验算。
4、在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构 水平抗震验算；
在抗震设防烈度为8度的地区，对于周边支承的中小跨 度网架可不进行水平抗震验算；
在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构均应进 行水平抗震验算。
旧金山金门大桥
塔高227米，每根钢索重6412公吨，由 27000根钢丝绞成，重2.45万吨 。
这种悬吊结 构体系，在 国内尚属罕 见，在境外 也只有德国 宝马汽车大 厦、香港汇 丰银行等极 少个案。
广东省博物馆新馆采用巨型桁架悬吊结构体系，在中部沿边长67.5米的方 形四周布置钢骨混凝土剪力墙，在剪力墙上端设置8榀跨度为67.5米且两 端各悬挑23米、高6.5米的大型空间钢桁架，沿悬臂桁架外端设4榀封口桁 架，再在封口桁架下伸边长6米的箱型钢吊杆，悬吊3～4层楼面体系。
一般情况的选型可遵循下列原则： ①平面形状为矩形的周边支承网架，当其长边/短边
小于或等于1．5时，宜选用： A、正放或斜放四角锥网架； B、棋盘形四角锥网架； C、正放抽空四角锥网架； D、两向正交斜放或正放网架。 E、对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形
三角锥网架。 ②平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比（长
④平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边 支承网架，可选用三向网架，三角锥网架或抽空三角 锥网架。对中小跨度也可选用蜂窝形三角锥网架。
中船9院设计的大 连造船新厂钢配 中心
四、网架结构的支承
网架的支承方式有周边支承、点支承、周边支承与点 支承相结合，两边和三边支承等。
(1)周边支承：网架四周全部或部分边界节点设置支座， 支座可支承在柱顶或圈梁上，网架受力类似于四边 支承板，是常用的支承方式。为了减小弯矩，也可 将周边支座略为缩进，接近于点支承。
4、在抗震设防烈度为7度的地区，可不进行网架结构 水平抗震验算；
在抗震设防烈度为8度的地区，对于周边支承的中小跨 度网架可不进行水平抗震验算；
在抗震设防烈度为9度的地区，对各种网架结构均应进 行水平抗震验算。
旧金山金门大桥
塔高227米，每根钢索重6412公吨，由 27000根钢丝绞成，重2.45万吨 。
这种悬吊结 构体系，在 国内尚属罕 见，在境外 也只有德国 宝马汽车大 厦、香港汇 丰银行等极 少个案。
广东省博物馆新馆采用巨型桁架悬吊结构体系，在中部沿边长67.5米的方 形四周布置钢骨混凝土剪力墙，在剪力墙上端设置8榀跨度为67.5米且两 端各悬挑23米、高6.5米的大型空间钢桁架，沿悬臂桁架外端设4榀封口桁 架，再在封口桁架下伸边长6米的箱型钢吊杆，悬吊3～4层楼面体系。
一般情况的选型可遵循下列原则： ①平面形状为矩形的周边支承网架，当其长边/短边
小于或等于1．5时，宜选用： A、正放或斜放四角锥网架； B、棋盘形四角锥网架； C、正放抽空四角锥网架； D、两向正交斜放或正放网架。 E、对中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形
三角锥网架。 ②平面形状为矩形的周边支承网架，当其边长比（长
④平面形状为圆形、正六边形及接近正六边形且为周边 支承网架，可选用三向网架，三角锥网架或抽空三角 锥网架。对中小跨度也可选用蜂窝形三角锥网架。
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四、网架结构的支承
网架的支承方式有周边支承、点支承、周边支承与点 支承相结合，两边和三边支承等。
(1)周边支承：网架四周全部或部分边界节点设置支座， 支座可支承在柱顶或圈梁上，网架受力类似于四边 支承板，是常用的支承方式。为了减小弯矩，也可 将周边支座略为缩进，接近于点支承。
大跨度建筑屋盖结构课件
固结时，梁截面较小 ，柱为不变截面，基础较大
•大跨度建筑屋盖结构
•22
•大跨度建筑屋盖结构
•23
2.从外形分：水平横梁式、折线横梁式
•大跨度建筑屋盖结构
•24
3.从跨数分：
•大跨度建筑屋盖结构
•25
构造
纵向柱距：６米 横向跨度：３米的倍数，如２４米、２７米 h/L:h减小将使推力增大， 三铰刚架： h＞L 两铰刚架： L稍大于h
•66
第四节 拱结构的建筑实例
湖南一散装盐库
•大跨度建筑屋盖结构
•67
•大跨度建筑屋盖结构
•68
•大跨度建筑屋盖结构
•69
风雨操场
•大跨度建筑屋盖结构
•70
室内采光效果
•大跨度建筑屋盖结构
•71
农贸市场
•大跨度建筑屋盖结构
•72
飞机库
•大跨度建筑屋盖结构
•73
第五章 网架结构
第一节 网架结构的特点、优点与适用范 围
•大跨度建筑屋盖结构
•63
第三节 拱结构的形式与主要尺寸
拱结构的形式
按力学结构分： 三铰拱、两铰 拱和无铰拱
按建筑外形分： 半圆拱和抛物 线拱
•大跨度建筑屋盖结构
•64
拱轴形式的选择：
合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩
和荷载有关
均布荷载：二次抛物线
y
4f l2
x(l x)
矢高ｆ的影响：
•大跨度建筑屋盖结构
•37
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
•大跨度建筑屋盖结构
•38
受力特点
•大跨度建筑屋盖结构
•39
开封县温泉游泳馆
•大跨度建筑屋盖结构
•22
•大跨度建筑屋盖结构
•23
2.从外形分：水平横梁式、折线横梁式
•大跨度建筑屋盖结构
•24
3.从跨数分：
•大跨度建筑屋盖结构
•25
构造
纵向柱距：６米 横向跨度：３米的倍数，如２４米、２７米 h/L:h减小将使推力增大， 三铰刚架： h＞L 两铰刚架： L稍大于h
•66
第四节 拱结构的建筑实例
湖南一散装盐库
•大跨度建筑屋盖结构
•67
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•68
•大跨度建筑屋盖结构
•69
风雨操场
•大跨度建筑屋盖结构
•70
室内采光效果
•大跨度建筑屋盖结构
•71
农贸市场
•大跨度建筑屋盖结构
•72
飞机库
•大跨度建筑屋盖结构
•73
第五章 网架结构
第一节 网架结构的特点、优点与适用范 围
•大跨度建筑屋盖结构
•63
第三节 拱结构的形式与主要尺寸
拱结构的形式
按力学结构分： 三铰拱、两铰 拱和无铰拱
按建筑外形分： 半圆拱和抛物 线拱
•大跨度建筑屋盖结构
•64
拱轴形式的选择：
合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩
和荷载有关
均布荷载：二次抛物线
y
4f l2
x(l x)
矢高ｆ的影响：
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第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
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•38
受力特点
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开封县温泉游泳馆
速来围观，三大全国性铁路站房大跨度屋盖设计教学
速来围观，三⼤全国性铁路站房⼤跨度屋盖设计教学这⾥有迄今为⽌我国西南地区最⼤的旅客集散地——贵阳北⽕车站，也有中亚门户“丝绸之路经济带”上的加速器——乌鲁⽊齐新客站，更有沟通中国—东盟的黄⾦通道——南宁东⽕车站。
南宁东⽕车站南宁东站总建筑⾯积26.7万㎡，其中站房⾯积12万㎡，是我国沟通中国-东盟的国际性铁路交通综合枢纽⼯程，总规模3场24站台⾯30线(含正线)。
其强烈现代感的建筑外观充分体现了南⼤门的恢宏⽓势，⼜展现出绿城崛起的未来态势。
正⽴⾯▲站房最⼤平⾯尺⼨顺轨⽅向为186m，垂直于轨道⽅向为414.8m。
主站房地下⼀层，地上三层。
站房结构安全等级⼀级，抗震设防烈度6度，设计基本加速度为0.10g，设计分组为第⼀组，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为⼄类建筑。
顺轨⽅向剖⾯▲屋盖结构顺轨道⽅向跨度为42m+66m+42m，垂轨向跨度33.1 m～46.25m。
根据建筑造型及屋盖⼤开洞的采光要求，屋盖采⽤管桁架与⽹架相结合的结构体系，⽀承屋盖的结构柱采⽤钢管混凝⼟柱。
为了减⼩中间⼤跨屋盖结构的挠度和杆件截⾯，设计中将两侧低标⾼处⼩跨屋盖与中间⼤跨屋盖结构连成整体。
考虑屋盖汇⽔⾯较⼤，采⽤结构找坡以满⾜屋⾯排⽔要求，同时也利于提⾼屋盖竖向平⾯内的刚度。
为减⼩温度作⽤效应和提⾼结构抗震性能，设置2道与轨道平⾏的变形缝。
分缝处屋盖结构垂轨向柱距为33.1m，缝设在跨中，采⽤⽹架（桁架）对挑来实现，桁架⾼度2m～3m左右。
本⼯程候车⼤厅层⾼较⾼，为了减⼩柱顶位移，将管桁架上下弦均与柱连接。
屋盖⽹架结构进⾏了以下三种⽅案⽐选，⽅案1：⾼度4.5～6.0m单层局部抽空⽹架；⽅案2：⾼度3.0m局部双层加强⽹架；⽅案3：⾼度6.0m管桁架。
垂直于铁轨⽅向柱间布置主桁架，平⾏于铁轨⽅向结合天窗的开洞布置次桁架。
针对上述3种⽅案，分别进⾏计算分析，并按中间两跨43m及两侧相邻各半跨33.1m范围进⾏统计，⽐选结果见下表。
大跨度建筑屋盖结构1
梁端部高度：一般不小于６０ｃｍ 双坡度的屋面坡度：1/8~1/12 梁截面高度：单坡梁h=(1/18~1/12)l 双坡梁h=(1/14~1/6)l 梁腹厚度：6~10cm
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
受力特点
开封县温泉游泳馆
宽141米
湖南国际会展中心
湖南国际会展中心
广泛用于工业厂房和体育馆等
第二节 门式刚架的类型与构造
类型
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
屋架选型的一般原则
1、跨度36米以上：钢屋架 有侵蚀性介质：不宜采用钢结构 2、跨度36米以下：预应力钢筋混凝土屋架 18~24米：可选普通钢筋混凝土屋架 3、18米以下：钢筋混凝土组合屋架 4、相对湿度大于75%，或有侵蚀性介质：不宜 选用木屋架和钢屋架
第四章 拱结构
第一节 拱的结构特点与优缺点
钢筋混凝土门式刚架 梁高可按连续梁确定，一般取跨度的 1/15~1/20，但不宜小于250mm； 柱底截面高度一般不小于300mm，柱顶 截面高度则为600~900mm。 梁柱截面为等宽，一般应大于柱高的 1/20，且不小于200mm. 门式钢架的纵向柱高距一般为6m； 横向跨度以米为单位取整数，一般以3m 为模数，如15m、18m、21m、24m等。
钢刚架结构 钢刚架结构分为实腹式和格构式两种。 实腹式钢架适用于跨度不很大的结构， 常做成两铰式结构。当为两铰或三铰刚 架时，构件应为变截面。 实腹式刚架的横梁高度一般可取为跨度 的1/12~1/20。 格构式刚架结构的适用范围较大，有刚 度大、耗钢省等优点。 跨度较小时可采用三铰式结构，跨度较 大时可采用两铰式或无铰结构。格构式 刚架的梁高可取跨度的1/15~1/20。
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
受力特点
开封县温泉游泳馆
宽141米
湖南国际会展中心
湖南国际会展中心
广泛用于工业厂房和体育馆等
第二节 门式刚架的类型与构造
类型
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
屋架选型的一般原则
1、跨度36米以上：钢屋架 有侵蚀性介质：不宜采用钢结构 2、跨度36米以下：预应力钢筋混凝土屋架 18~24米：可选普通钢筋混凝土屋架 3、18米以下：钢筋混凝土组合屋架 4、相对湿度大于75%，或有侵蚀性介质：不宜 选用木屋架和钢屋架
第四章 拱结构
第一节 拱的结构特点与优缺点
钢筋混凝土门式刚架 梁高可按连续梁确定，一般取跨度的 1/15~1/20，但不宜小于250mm； 柱底截面高度一般不小于300mm，柱顶 截面高度则为600~900mm。 梁柱截面为等宽，一般应大于柱高的 1/20，且不小于200mm. 门式钢架的纵向柱高距一般为6m； 横向跨度以米为单位取整数，一般以3m 为模数，如15m、18m、21m、24m等。
钢刚架结构 钢刚架结构分为实腹式和格构式两种。 实腹式钢架适用于跨度不很大的结构， 常做成两铰式结构。当为两铰或三铰刚 架时，构件应为变截面。 实腹式刚架的横梁高度一般可取为跨度 的1/12~1/20。 格构式刚架结构的适用范围较大，有刚 度大、耗钢省等优点。 跨度较小时可采用三铰式结构，跨度较 大时可采用两铰式或无铰结构。格构式 刚架的梁高可取跨度的1/15~1/20。
日本大跨度公共建筑的结构概念
８
５
ｍ １２
２ｍ
２
５８３８
膜片
３
５８３８
４
东京穹顶（Ｔｏｋｙｏ Ｄｏｍｅ） １９８８．４
点：
建筑与结构：Ｎ ｉ ｋ ｋ ｅ ｎ Ｓ ｅ ｋ ｋ ｅ ｉ 公司和 在正常使用时，室内增压 ３ ０ ｍ ｍ Ａ ｑ （ 相 当
Ｔａｋｅｎａｋａ 集团
０．３ｋＮ／ｍ２ 的力） 使索与膜均处于受拉和稳定状
前桥绿色穹顶（Ｇｒｅｅｎ Ｄｏｍｅ Ｍａｅｂａｓｈｉ）１９９０．６ 建筑与结构：Ｍ Ｈ Ｓ 规划。建筑、结构 ＳＨＩＭＩＺＵ 集团 施工：Ｍａｓａｏ Ｓａｉｔｏｈ ⒈工程概况： 前桥绿色穹顶为多功能的体育馆，该馆可供
具有较高刚度，另一个方向为单层拱与空腹拱架 举行室内自行车、网球、音乐会、各种展览、庆
日本大跨度现代空间结构工程一览
表１ 体育场
名 称 ⒈ 宫城体育场 ⒉ 新泻体育场 ⒊ 鹿岛体育场 ⒋ 崎玉体育场 ⒌ 东京体育场 ⒍ 横滨体育场 ⒎ 静冈体育场 ⒏ 丰田体育场 ⒐ 大阪体育场 ⒑ 神户体育场 ⒒ 大分体育场 ⒓ 熊本体育场
建成时间 ２０００ ２００１ ２００１ ２００２ ２００１ １９９７ ２０００ ２００１ １９９６ ２００１ ２００１ １９９８
世界上许多先进国家著名城市的标志性建 筑，以及很多优秀旅游景区的建筑始终与大跨度 空间结构密不可分，历届奥林匹克运动会、世界 各国的各种经济贸易会、世界博览会也无不成为 各国最先进的大跨度空间结构竞相亮相的舞台。 ２００１年７月１３日国际奥林匹克委员会在莫斯科通 过决议，确定 ２００８ 年 ２９ 届奥林匹克运动会将在 北京举行。这肯定将对我国空间结构技术的进步 与发展产生极大的促进作用，肯定将有大量宏伟 壮观的现代空间结构在美丽的北京耸立。 日本是现代空间结构发展很快的国家，２００１ 年 １ ０ 月我们有幸参加了在日本名古屋举行的 ＩＡＳＳ ２００１ 国际空间结构大会。与会期间我们参 观了一些日本的大跨度空间结构，收集了一些日 本空间结构的资料，通过参观、讨论，我们深切 体会到现代空间结构无不充分体现了宏伟、美 观、富有艺术想象力，无论哪一个空间结构都充 分体现了结构设计技术的进步，体现应用了优 质、高强、最新的建筑材料，体现了空间结构施 工技术的进步，也体现了每一个现代空间结构均 建立在合理的结构设计概念、合理的结构布置的 基础之上。
建筑构造第二十讲——大跨度结构屋顶
（2）根据几何形状的不同，分为：平顶 和坡顶、拱顶以及单跨、多跨和单柱悬挑 等形式。 （3）根据截面形式的不同，又可以分为： 矩形、I形、T形和箱形。 （4）根据材料的不同可分为：钢筋混 凝土钢架、钢刚架、胶合木刚架等。 （5）根据结构的形式的不同可以分为： 实腹式和空腹式。
特 点
杆件较少，制作方便，结构内部空间较大 梁柱刚接，横梁弯矩较铰接减少，适用于中小 跨结构，跨度可达４０米，最适宜１８米左右 刚度较差，受荷后产生挠度，用于工业厂房时， 吊车起重量不能过大
（把结构构件本身作为 （把结构的所有组成构件协同起 独立的单元来考虑） 来共同跨越空间，作为整体来考 虑——整体作用大于单个作用之 和，且多向受力比单向受力更发 挥材料潜力，空间工作比平面工 作更符合力的自然传递路线）
第三：按照力的改向以及传递的特有机制进行 分类： 形态作用结构体系：悬索结构、帐篷结构、 气囊结构、拱结构 向量作用结构体系：平面桁架、钢架结构、 空间桁架 截面作用结构体系：梁结构、框架结构、 板结构等 面作用结构体系：折板结构、薄壳结构等
3、十种常用的大跨度结构形式
• 拱 • 刚架 • 桁架 • 网架 • 薄壳 • 悬索 • 帐篷薄膜 • 充气薄膜
• 折板
• 悬挑
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。
形状的结构或构件，再由
这样的构件相互联结形成 使用空间。
1970 大阪世博会 日本富士馆
1970年日本大阪世界博览会上，由川口卫（Mamoru Kawaguchi）设计的日本富士馆，平面为直径50m的圆 形，由16个直径4m、高72m的气囊式拱构成，拱间由 环形水平带箍在一起，并固定在钢筋混凝土环梁上。
建筑结构类型讲解ppt详细课件
框架结构
剪力墙结构
剪力墙结构通 过剪力墙提供 竖向承载力和 抗侧力，较之 于框架结构， 墙的抗侧力比 柱子抗侧力好， 适合做高层建 筑，如图所示。
框架-剪力墙结构
既有框架柱又有剪力 墙的结构称之为框架 -剪力墙结构，框架 和剪力墙组成了多道 防线，如图所示。
框架-斜撑结构 (小斜撑结构)
小斜撑结 构用斜撑 代替部分 剪力墙， 达到提高 抗侧力的 效果，如 图所示。
大跨空间楼盖
门式钢架
门式刚架是 厂房、大棚 多用的一种 结构，类似
于钢构桥跨 越大跨度， 门市刚架是 梁柱节点刚 接，如图所 示。
排架
类似于桁 架桥，排 架一般通 过桁架跨 越一定距 离，如图 所示。
桁架可 以跨越 较大距 离，一 般用于 车站、 机场大 厅等。
桁架
张弦结构（鱼腹式）
张弦结构原理 与图上承式悬 索桥（鱼腹式） 类似。将上承 式索桥的鱼腹 梁原理用于空 间结构即为张 弦结构，如图 所示。
悬挂结构
数层楼 层通过 悬挂的 方式悬 挂于主 结构之 上的结 构称之 为悬挂 结构， 如图所 示。
悬索（拉索）结构
利用索受拉承载，图中为美国 Minneapolis联邦储备银行大厦悬索 结构，有专家建议在上面做拱结构加 层，拱的推力能够抵消一部分索的拉 力。
美国Minneapolis联邦储备银行大厦 加层建议图
代代木体育馆内景
日本代代木体育馆
辐射式单层拉索结构模型
拉索结构仿生蜘蛛网
加拿大马鞍形单层索网体育馆及索网示意图
羽毛球拍
该结构与 斜拉桥原 理类似，
将斜拉桥 结构原理 用于空间 结构即为 斜拉结构， 如图所示。
斜拉结构
斜拉结构-杭州黄龙体育场
第九章 大跨度建筑结构
• 屋面防水需要
• 使用环境需要 • 屋架结构的跨度
4.桁架结构的布置 •桁架跨度：3m为模数
•桁架间距：6m、7.5m、9m、12m
三. 拱结构
拱结构
1. 受力特点和水平推力的处理方式
杆件为压弯构件，产生水平推力 H=M/f
• 拱轴形式的选择： • 合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩 • 均布荷载：二次抛物线
辐射形布置： 内环受拉、外环受压
网状布置：
双层悬索体系
特点：
稳定性好，整体刚度大，反向曲率的索系可以承
受不同方向的 荷载作用。 适宜采用轻屋面，如铁皮、铝板、石棉板等屋面 材料和轻质高效的保温材料，以减轻屋盖自重、 节约材料、降低造价。
分类：单曲面、双曲面、 1．单曲面双层拉索体系
常用于矩形平面的单跨或多跨建筑
短向跨度L=30~60m时，取（1/12~1/16）L 短向跨度L>60m时，
取（1/14~1/20）L
腹杆布置
交叉桁架体系：腹杆倾角40~55度 角锥网架：腹杆倾角60度 大跨度网架：再分式腹杆
4. 平板网架的支承方式
周边支承于柱 每个结点都设置柱 周边不设置边桁架 用钢量省
适用范围：大跨 度和中等跨度
横隔：6 ～ 12m
球壳
f < 1/5 L1
L2/L1 < 2
t ～1/600R 且 > 40mm
五. 折板结构
巴黎，联合国教科文组织会议厅（1953～1958）
六. 网架结构
1. 网架结构的特点、优点与适用范围
• 特点：平面桁架相互交叉结合而成 • 优点： • 多向受力的空间结构，跨度大 • 刚度大，稳定性好
气压式薄膜
气承式
• 使用环境需要 • 屋架结构的跨度
4.桁架结构的布置 •桁架跨度：3m为模数
•桁架间距：6m、7.5m、9m、12m
三. 拱结构
拱结构
1. 受力特点和水平推力的处理方式
杆件为压弯构件，产生水平推力 H=M/f
• 拱轴形式的选择： • 合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩 • 均布荷载：二次抛物线
辐射形布置： 内环受拉、外环受压
网状布置：
双层悬索体系
特点：
稳定性好，整体刚度大，反向曲率的索系可以承
受不同方向的 荷载作用。 适宜采用轻屋面，如铁皮、铝板、石棉板等屋面 材料和轻质高效的保温材料，以减轻屋盖自重、 节约材料、降低造价。
分类：单曲面、双曲面、 1．单曲面双层拉索体系
常用于矩形平面的单跨或多跨建筑
短向跨度L=30~60m时，取（1/12~1/16）L 短向跨度L>60m时，
取（1/14~1/20）L
腹杆布置
交叉桁架体系：腹杆倾角40~55度 角锥网架：腹杆倾角60度 大跨度网架：再分式腹杆
4. 平板网架的支承方式
周边支承于柱 每个结点都设置柱 周边不设置边桁架 用钢量省
适用范围：大跨 度和中等跨度
横隔：6 ～ 12m
球壳
f < 1/5 L1
L2/L1 < 2
t ～1/600R 且 > 40mm
五. 折板结构
巴黎，联合国教科文组织会议厅（1953～1958）
六. 网架结构
1. 网架结构的特点、优点与适用范围
• 特点：平面桁架相互交叉结合而成 • 优点： • 多向受力的空间结构，跨度大 • 刚度大，稳定性好
气压式薄膜
气承式
《钢结构》第八章-大跨度房屋结构PPT课件
2021/3/12
7
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构 单层悬索体系
悬挂式屋盖常用的有：
双层悬索体系
2021/3/12
金属薄壳—膜、鞍状 应力索网等
8
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
感谢您的阅读收藏，谢谢！
2021/3/12
9
第八章 大跨度房屋结构
2021/3/12
1
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
大跨度建筑物的用途、其使用条件及对其建 筑造型方面的要求的差异性，决定了采用结构方 案的多样性—梁式的、框架式的、拱式的、空间 式的以及悬挂—悬索式的。
2021/3/12
2
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结/3/12
3
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
空间网架屋盖结构
第八章 大跨度房屋结构
按支撑情况分类 1、周边支承网架 2、点支承网架 3、周边支承与点支承混合网架 4、三边支承或两边支承网架
2021/3/12
6
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第八章 大跨度房屋结构
网架结构的设计特点
一般设计规定 1、选型 2、网格尺寸和网架高度 3、网架结构体系的屋面 4、网架杆件 5、网架节点设计与构造要点
大跨度结构形式ppt课件
三、结构形式
• • • • • • • • （一）桁架结构 （二）钢架结构 （三）拱结构 （四）壳结构 （五）折板结构 （六）网架结构 （七）网壳结构 （八）悬索结构
（一）桁架结构
• 桁架结构的受力特点 1、抗弯方面 2、抗剪方面 3、竖向荷载方面
（二）钢架结构
• 结构形式和受力特点 1、无铰钢架 2、两铰钢架 3、三铰钢架
大跨度结构形式
大跨度建筑的结构特点
• • • • 一、受力特点 二、结构组成 三、几何形式 四、基本结构形式
一、受力特点
• （一）竖向作用主宰结构
1、恒荷载
结构自重 屋面覆盖材料 建筑附属固定设施
2、活荷载
风、积雪、积灰荷载 地震导致的竖向地震力 脉动风压引起的结构竖向震动
• （二）、间接效用
间接作用的影响因素有：
1、支座位移 2、温度变化 3、地面运动（地震） 注：简介作用的影响还取 决于结构自身的形式
• （三）、动态作用
由于跨度较大使得结构的竖向振频率 比一般建筑物低，因而对脉动风压的 周期性低频激励引起共振效应，表现 为结构竖向振动加大，引起较大的结 构附加内力
二、结构组成
• （一）、屋盖结构 • （二）、支撑结构 • （三）、地基
• 结构形式 1，筒网壳 2，球网壳 3，扭网壳
•
受力特点 1，拉力，压力 2，抗弯性
（八）、悬索结构
• 受力特点 • 结构形式 1，单层索体结构 2，预应力双层索体结构
（九）膜结构
• 受力特点 • 主要形式 1，张拉膜结构 2，充气膜结构
（三）拱结构
• 受力特点
拱结构正是充分的利用了材料的抗压 性能，以支座的水平推力和界面内轴向 压力的水平分力所构成的力矩平衡结构 的整体性弯矩，且玩具最大处在跨中。
大跨度建筑屋盖结构
施工过程管理
总结词
施工过程管理是确保大跨度建筑屋盖 结构施工顺利进行的重要保障。
详细描述
建立完善的施工管理体系，明确各岗 位的职责和要求，加强施工现场的协 调与监控，确保施工进度、质量和安 全等目标的实现。
施工质量控制
总结词
施工质量控制是确保大跨度建筑屋盖结构施工质量符合设计要求的重要环节。
详细描述
大跨度建筑屋盖结构
• 引言 • 大跨度建筑屋盖结构类型 • 大跨度建筑屋盖结构设计 • 大跨度建筑屋盖结构施工 • 大跨度建筑屋盖结构应用案例 • 大跨度建筑屋盖结构发展趋势与挑战
01
引言
主题简介
01
大跨度建筑屋盖结构是指跨越较 大空间、采用特殊结构形式的建 筑屋盖，通常用于大型场馆、会 展中心、机场等公共建筑。
施工监控与健康监测
通过实时监测和数据分析，对施工过程进行精确控制，确保结构的 安全性和稳定性。
预制构件与装配式施工
采用预制构件和装配式施工方法，提高施工效率，减少现场作业量， 降低安全风险。
绿色建筑与可持续发展
节能设计
01
通过合理的建筑布局、采光和通风设计，降低建筑能耗，提高
能源利用效率。
可再生能源利用
建立完善的施工质量管理体系，加强材料质量检测、施工过程监控和验收管理，确保各道工序的施工 质量符合设计要求和规范标准。同时，加强质量问题的处理和预防措施，避免质量事故的发生。
05
大跨度建筑屋盖结构应用案例
体育场馆屋盖结构
体育场馆作为大型公共建筑，其屋盖结构需要满足大跨度、大荷载和高使用频率的要求。常见的体育场馆屋盖结构形式包括 悬索结构、网架结构和张弦梁结构等。这些结构形式能够提供较大的空间跨度和承载能力，同时保证结构的稳定性和安全性 。
建筑结构——国家体育馆鸟巢pp课件
建筑结构 ——国家体育馆鸟巢
1
全世界跨度最大的钢结构建筑
总长36公里，交 错扭曲的钢条看 起来像是随意放 置，不过事实上 每根梁柱与每个 接点都必须精确 定位，非常有秩 序地撑起整座体 育馆的重量。整
个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互 支撑，内部没有一根立柱。
2
结构：
从形式上讲： 钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编 织式“鸟巢”结构。
17
其中外层膜由884块ETFE膜 组成，在这884块膜中面 积最小的不超过1平方米， 而面积最大的达到250平 方米，整个铺设面积接 近4万平方米。
18
固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声 学吊顶。
19
分段1 柱脚分段
分段2
分段3
150吨履带吊
20
另外，国家体育场 在建设中采用了先 进的节能设计和环 保措施，比如良好 的自然通风和自然 采光、雨水的全面 回收、可再生地热 能源的利用、太阳 能光伏发电技术的 应用等。
12
空间扭曲构建的制作
“鸟巢”外罩由不 规则的钢结构构件 编织而成，其中边 长一米的方钢管被 连接成120多根长短 不同、倾斜角度多
样的钢柱
13
垂直剖面
水平剖面
70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上 扭转两次
14
钢结构与混凝土看台上 部完全脱开，互不相连， 形式上呈相互围合，基 础则坐在一个相连的基
冬季吸收土壤中蕴含的热量为"鸟巢"供热；夏季吸收土壤中存贮的冷量
向"鸟巢"供冷，能节省不少电力资源。在“鸟巢”的顶部装有专门的雨
水回收系统，被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲厕、消防
1
全世界跨度最大的钢结构建筑
总长36公里，交 错扭曲的钢条看 起来像是随意放 置，不过事实上 每根梁柱与每个 接点都必须精确 定位，非常有秩 序地撑起整座体 育馆的重量。整
个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互 支撑，内部没有一根立柱。
2
结构：
从形式上讲： 钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编 织式“鸟巢”结构。
17
其中外层膜由884块ETFE膜 组成，在这884块膜中面 积最小的不超过1平方米， 而面积最大的达到250平 方米，整个铺设面积接 近4万平方米。
18
固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声 学吊顶。
19
分段1 柱脚分段
分段2
分段3
150吨履带吊
20
另外，国家体育场 在建设中采用了先 进的节能设计和环 保措施，比如良好 的自然通风和自然 采光、雨水的全面 回收、可再生地热 能源的利用、太阳 能光伏发电技术的 应用等。
12
空间扭曲构建的制作
“鸟巢”外罩由不 规则的钢结构构件 编织而成，其中边 长一米的方钢管被 连接成120多根长短 不同、倾斜角度多
样的钢柱
13
垂直剖面
水平剖面
70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上 扭转两次
14
钢结构与混凝土看台上 部完全脱开，互不相连， 形式上呈相互围合，基 础则坐在一个相连的基
冬季吸收土壤中蕴含的热量为"鸟巢"供热；夏季吸收土壤中存贮的冷量
向"鸟巢"供冷，能节省不少电力资源。在“鸟巢”的顶部装有专门的雨
水回收系统，被收集起来的雨水最终变成了可以用来绿化、冲厕、消防
大跨度建筑屋盖结构知识讲解
选用木屋架和钢屋架
第四章 拱结构
第一节 拱的结构特点与优缺点
第二节 承受拱水平推力 的结构处理手法
（１）利用地基基础直接承受水平推力 （落地拱）
（２）利用侧面框架结构承受水平推力
（３）利用拉杆承受水平推力
第三节 拱结构的形式与主要尺寸
拱结构的形式
按力学结构分： 三铰拱、两铰 拱和无铰拱
双坡梁h=(1/14~1/6)l 梁腹厚度：6~10cm
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
受力特点
开封县温泉游泳馆
宽141米 湖南国际会展中心
湖南国际会展中心
待装配的一榀平面桁架
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
非预应力：适用跨度１８～２４米 下铉预应力：适用跨度１８～３6米
高跨比：h/l=1/6~1/8 常为折线形
四、平行铉屋架
优点：腹杆长短和节点构造统一，制作方便 缺点：杆件内力分布不均，不宜用于杆件内力相
差悬殊的结构
五、无斜腹杆屋架
结构造型简单，制作方便，适用于有较大吊重的 建筑
常用跨度：１５、１８、２４、３０
车起重量不能过大
广泛用于工业厂房和体育馆等
第二节 门式刚架的类型与构造
类型
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
第二节 桁架的外形与内力的关系
第二节 桁架的外形与内力的关系
第四章 拱结构
第一节 拱的结构特点与优缺点
第二节 承受拱水平推力 的结构处理手法
（１）利用地基基础直接承受水平推力 （落地拱）
（２）利用侧面框架结构承受水平推力
（３）利用拉杆承受水平推力
第三节 拱结构的形式与主要尺寸
拱结构的形式
按力学结构分： 三铰拱、两铰 拱和无铰拱
双坡梁h=(1/14~1/6)l 梁腹厚度：6~10cm
第三章 桁架结构
第一节 桁架的结构特点与优缺点
受力特点
开封县温泉游泳馆
宽141米 湖南国际会展中心
湖南国际会展中心
待装配的一榀平面桁架
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
非预应力：适用跨度１８～２４米 下铉预应力：适用跨度１８～３6米
高跨比：h/l=1/6~1/8 常为折线形
四、平行铉屋架
优点：腹杆长短和节点构造统一，制作方便 缺点：杆件内力分布不均，不宜用于杆件内力相
差悬殊的结构
五、无斜腹杆屋架
结构造型简单，制作方便，适用于有较大吊重的 建筑
常用跨度：１５、１８、２４、３０
车起重量不能过大
广泛用于工业厂房和体育馆等
第二节 门式刚架的类型与构造
类型
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
第二节 桁架的外形与内力的关系
第二节 桁架的外形与内力的关系
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