体育馆设计-屋盖结构选型.
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•杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的改变,对网壳结构的内力、整体稳定和施工 影响较大;为减少初始缺陷,对于杆件和节点的加工精度要求比较高。
•焊接球网壳结构采用现场空间定位安装,安装过程中测量工作量大,对于焊接工人 的技术要求较高 适用范围 : •应用范围广,既可以用于中、小跨度的民用和工业建筑,也可用于大跨度的各种建 筑,特别是超大跨度的建筑。在建筑平面上可以适应多种形状,如圆形、矩形、多边 形、扇形以及各种不规则的平面。在建筑外形上可以形成多种曲面。
膜结构特点
优点: • • 自重轻、跨度大;施工方便,工期短;结构自重轻,具有良好的经济性和较高的 安全性;防火和抗震性能好;透光性和自结性好。 建筑造型自由丰富,它打破了纯直线建筑风格的模式,以其独有的优美曲面造型 ,简洁、明快、刚与柔、力与美的完美组合,呈现给人以耳目一新的感觉,同时 给建筑设计师提供了更大的想象和创造空间。 耐久性较差(设计寿命15-25年)。 由于薄膜张力的连续性,局部的破坏就会造成整个薄膜结构的垮掉,因此对气候 反应敏感,出现极端雨风天气时容易出现“袋状”现象,而导致膜材撕裂。
网壳结构类型:
单层网壳体系
双层网壳体系
3、膜结构
薄膜结构也称为织物 结构,是20世纪中叶发 展起来的一种新型大跨 度空间结构形式。它以 性能优良的柔软织物为 材料(PVC或Teflon) ,由 膜内空气压力支承膜面, 或利用柔性钢索或刚性 支承结构(钢架、钢柱) 使膜产生一定的预张力, 从源自文库形成具有一定刚度、 能够覆盖大空间的结构 体系。
缺点:
汇交于节点上的杆件数量较多,制作安装较平面结构复杂。 适用范围 : • • 适用于体育场馆、展览厅、机场车站的侯机(车)大厅、剧院等公共建筑,以及 工业厂房、机库等工业建筑。也可以作为体育场看台的悬挑结构。 适用于周边支承、两边支承、三边支承、四点支承、多点柱支承等多种支承 方式。 适用于地震烈度小于或等于9度的抗震设防地区。
•
网架结构类型:
空间桁架体系 四角锥网架体系 三角锥网架体系 曲面网架体系(网壳)
从受力角度考虑,三向桁架,正放四角锥网架和三角锥网架这三种结构形式受 力性能好,空间刚度大。但根据建筑的需要,亦可选用其它结构形式。
2、网壳结构
曲面形网格结构称为 网壳结构,有单层网 壳和双层网壳之分。 网壳的用材主要有钢 网壳、木网壳、钢筋 混凝土网壳等。
建筑工程中的壳体结 构多属薄壳结构。
网壳结构特点 优点: •兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度 大、跨越能力大; •可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制; •安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好; •造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。 缺点:
悬索结构特点
优点: • • • 悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用,结构中不出现 弯距和剪力效应,可充分利用钢材的强度,较经济地跨越很大的跨度。 悬索结构形式多样,布置灵活,并能适应多种建筑平面;由于钢索的自重很小, 屋盖结构较轻,安装不需要大型起重设备,施工方便。 悬索结构便于创造优美的建筑造型,适应多种平面形状和外形轮廓,能较好地满 足建筑表达和功能的要求。
由多根杆件按照某种规律 的几何图形通过节点连接 起来的空间结构称之为网 格结构,其中双层或多层 平板形网格结构称为网架 结构或网架。它通常是采 用钢管或型钢材料制作而 成。
网架结构特点 优点: 空间工作、传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架 杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率; 网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造 型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。
缺点: • 悬索结构的分析设计理论与常规结构相比,比较复杂,限制了它的广泛应用。 适用范围 : • 除广泛应用于大跨度桥梁工程外,还应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服 务设施等大跨度建筑中。
悬索结构类型:
双曲面交叉索网结构
5、其他形式
组合网架结构、预应力网格结构、管桁架结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕 墙支承结构、索穹顶结构、门式刚架等几种常用空间结构。
体育馆建筑方案设计
大跨度建筑屋盖结构选型
大跨度屋盖
•大跨度建筑一般指按使用功能要求,需要大空间的建筑物。如:体育建筑,文化、 观演类建筑,展览建筑,交通建筑等。 •一般认为,大跨度房屋结构是指24m以上的跨度,能做到24m以上跨度的结构有网架、 桁架、刚架、拱、悬索和薄壳空间结构等。
1、网架结构
缺点:
• •
适用范围 : • 应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜结构类型:
骨架式膜结构
充气式式膜结构
膜结构类型:
张拉式膜结构
充气式膜结构
3、悬索结构
悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一 类结构体系,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系统和支撑系统三部分构成。用 于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也 可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。