常用大跨度结构 PPT

优点
●空间刚度好
（多向受力，整体性好）
●自重轻 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
●有利于选型、适于各种屋面形状
四、网架结构及其造型
类型
按外形 按层数 按材料
平板、曲面 单层、双层、多层 木、钢、钢筋混凝土
四、网架结构及其造型
平板网架
薄 壳 结 构 及 其 造 型
薄壳结构及其造型
薄壳结构及其造型
薄壳结构及其造型
七、悬索结构及其造型
悬索结构及其造型
特点
分工明确——索网：钢索，只受力 ——边缘构件：梁、桁架、拱等 ——支承结构
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
五、折板结构及其造型
特点
L1/L2≤1 短折板
L2：波长（不宜大于12m）， L1：跨度
L1/L2≥1 长折板
f长折板=（1/10~1/15）L1，f短折板≥（1/8）L1
——薄、省材；预制装配（装配整体式）；构造简单
五、折板结构及其造型
类型
——断面 ——外形
折板结构及其造型
折 板 结 构 及 其 造 型
四、网架结构及其造型
影响造型的因素
●网架形式 ●支座方式
பைடு நூலகம்
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
Palacio de los Deportes, http://en.wikipedia.org/wiki/Venues_of_the_1968_Summer_Olympics
——构造简单：双层平板，无 侧推力，只需简单支座 ——可覆盖各种形式平面
●交叉桁架体系 （两向或三向；正放与斜放）
●角锥体系 （三角锥、四角锥、六角锥）
四、网架结构及其造型
尺寸
●网格高度（高跨比） 见表4-1 约1/15-1/20
●网格尺寸
采用钢筋混凝土屋面板时 ≯3m×3m
杆件断面与节点连接
四、网架结构及其造型
Palacio de los Deportes, http://en.wikipedia.org/wiki/Venues_of_the_1968_Summer_Olympics
五、折板结构及其造型
National Mosque of Malaysia
五、折板结构及其造型
National Mosque of Malaysia
桁架的高跨比：（钢筋混凝土） 1/6-1/8 -1/12 （钢） 如果采用张弦梁，高跨比可至1/30
三、桁架结构及其造型
北京农展馆新馆，跨度75m，高跨比1/30，上弦为拱形 立体空腹桁架，下弦为拉索，腹杆为刚性压杆。
三、桁架结构及其造型
四、网架结构及其造型
四、网架结构及其造型
特点
杆件互相支撑，形成多向受力的空间结构
二、刚架结构及其造型
二、刚架结构及其造型
特点
——刚结点（与排架结构对比）：大大减少梁的跨中弯距 ——门型刚架中部向上微翘有利于综合利用室内空间，并形成屋面排水坡度 ——适用于40m跨度以内，动荷载不能太大（吊车≤10T，远小于排架）
二、刚架结构及其造型
结构类型
——无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架
空间结构体系
——网架 ——折板 ——薄壳 ——悬索
——…… （结构的所有构件协同作用— —空间整体受力）
一、拱结构及其造型
一、拱结构及其造型
ATHEN OLYMPIC CORRIDOR
多伦多 BCE 购物中心
一、拱结构及其造型
受力特点
——主要为轴向压力，弯矩很小，要求材料的受压性能好，对耐弯、 剪能力要求不高。 ——但有横向侧推力，需要考虑平衡。
大跨度建筑的结构与造型
常用的大跨度结构形式
拱 刚架 桁架
网架 折板 薄壳 悬索 张拉薄膜 充气薄膜 悬挑 各种组合结构
大跨度建筑的结构与造型 大跨度结构形式分类
平面结构体系
——桁架 ——刚架 ——拱 ——…… （主结构构件为二维受力体系， 需要纵向联系）
三、桁架结构及其造型
三、桁架结构及其造型
特点
——格构形，全部节点均为铰接，每一杆件受力均为轴向力。 ——受力时考虑施于节点，可避免使杆件受弯。
优点
——①省材②受力明确③自重轻，可跨越较大空间④便于安装运 输缺点
——结构高度较大，需增强稳定性
三、桁架结构及其造型
类型
按构成
●三角形 结构高度最低 1/5-1/2 ≤18m
六、薄壳结构及其造型
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳结构及其造型
类型
筒壳、球壳、扁壳、鞍形壳
薄壳结构及其造型
罗马小体育宫结构体系
薄壳结构及其造型
受力特点
主要是曲面内轴向力，有少量 弯矩；结构薄、轻、省、跨度 大。
米兰艾曼纽二世拱廊
网格壳体: 钢结构
国家大剧院
国家大剧院
网格壳体: 钢结构
软件Surface Evolver
薄壳结构及其造型
筒壳结构：长短筒壳
薄壳结构及其造型
Kimbell Museum
薄壳结构及其造型
双曲面壳体
自由壳体的构想
Hanging membranes by Heinz Isler
自由壳体的构想
结构类型
——无铰拱、两铰拱、三铰拱 ——木、钢、钢筋混凝土 ——实腹、空腹。
一、拱结构及其造型
影响造型的因素
——矢高f（1/5-1/7 不小于1/10） ——平衡水平侧推力的方式 ——屋面材料的类型（如卷材防水f不大于1/8）
一、拱结构及其造型
一、拱结构及其造型
一、拱结构及其造型
沈阳奥体中心体育场： 采用空腹立体钢构的拱跨度达到360m。
●拱形 受力最好
1/6-1/8 18-36m 60m
●梯形 72m
受力较好 ，制作方便 1/6-1/8 18-36m
按材料
●钢
适宜36m以上跨度，自重轻
●钢筋混凝土
适宜36m以下跨度
●木
——特殊环境（相对湿度大于75%或有腐蚀性介质时） 不宜钢、木材料，只宜预应力钢筋混凝土材料。
三、桁架结构及其造型