安徽理工大学混凝土与砌体结构读书报告

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包豪斯校舍
一、工程概况
包豪斯校舍地处德国德绍市,位于城市郊区,临近弗里德里希大街的 城市公有地。于1926年建成,是一座建筑工艺学校新校舍。建筑占地面积 为2630平方米,校舍面积约一万平方米。
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二、方案设计
此建筑群由著名建筑师W.格罗 皮乌斯设计。在建筑结构上充分运 用窗与墙、混凝土与玻璃、竖向与 横向、光与影的对比手法,使空间 形象显得清新活泼、生动多样。尤 其通过简洁的平屋顶、大片玻璃窗 和长而连续的白色墙面产生的不同 的视觉效果,更给人以独特的印象 。 该校舍以崭新的形式,与复古 主义设计思想划清了界限,被认为 是现代建筑中具有里程碑意义的典 范作品。
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二、方案设计
上海中心建筑设计的一个重要思考内容是如何与金茂大厦的节节宝塔 以及环球金融中心的锐利边角造型形成完整而和谐的关系。其设计方案被 确定为“龙型”方案,该方案由美国Gensler建筑设计事务所和同济大学 建筑设计研究院提供。从外观上看,“上海中心”像一条盘旋上升的巨龙 ,“龙尾”在大厦顶部盘旋上翘,建筑师采用旋转上升的建筑造型 , 这 一构思来源于哲学中“螺旋式发展”的逻辑概念。在此理念的基础上, 上 海中心与金茂大厦、环球金融中心形成了“过去、现在、未来”的时空联 系! 由于上海地区的风荷载较大,同时,风荷载对超高层建筑结构设计的影 响巨大, 所以建筑师与风工程专家对上海中心外立面幕墙进行了多方案的 对比。比较发现 , 当外幕墙采用 120°的旋转角度时 ,整个塔楼不仅具 有动态的美感, 而且相比普通的方形塔楼, 旋转塔楼承担的风荷载减小了 24% ,从而大大降低塔楼的结构造价。
混凝土与砌体结构 读书报告
土木13-9班
L/O/G/O
小组Βιβλιοθήκη Baidu员:
华云涛、朱华胜、许锐、李品 余淼坤、朱永志、乔然、彭伟
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目录
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上海中心大厦
包豪斯校舍
香港中银大厦
代代木国立综合体育馆
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巴西议会大厦
中国国家大剧院
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上海中心大厦
一、工程概况
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分布式能源的利用技术 变风量空气调节技术 热回收利用技术 地源热泵技术 涡轮式风力发电技术 雨水收集处理和回用技术 绿色施工技术
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热回收利用技术
大楼在运营过程中,酒店、办公 等会产生大量的热空气, 特别是上海中心大厦有24 个直 接对外营业的大空间的空中花园 ,在夏季会集聚温度较高的热空 气。 因此,热回收利用技术就是将这 部分的热空气进行回收,采用热 泵型热水加热器,为酒店提供生 产生活热水。 水热泵系统,采用带ECM电机的 风机盘管机组。
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二、方案设计
中银大厦由美籍华裔建筑师贝聿铭 设计,创意来源于竹子。外型像竹子的 “节节高升”,象征著力量、生机、茁 壮和锐意进取的精神;基座的麻石外墙 代表长城,代表中国。建筑主体是一个 正方平面,对角划成4组三角形,每组 三角形的高度不同,节节高升,使得各 个立面在严谨的几何规范内变化多端。 整座大厦的立面 ,均以蓝灰色玻 璃作为幕墙,它贯穿以规范的45角的斜 向装饰线,使由下至上的三角饰线形产 生重叠感 ,但又在重叠中发生变化,从 而有了向上的动感,形成一种颇为突出 的风格。
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不象香港一般的惯常方式将建筑盖满整个基地,而用心地在东西两侧 规划庭园,园中有流水 、瀑布 、奇石与树木 、流水顺着地势潺潺而下。 为人挤楼拥的香港 创造了精致的室外空间,诚乃可贵之举。
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三、功能分区
中银大厦顶楼4层及底座的19 层目前均为中银香港的写字楼,其 他的楼层出租则公开。其中,3楼 为营业厅,17楼作高级职员专用餐 厅兼宴客厅,而在43楼曾设有一个 开放予公众参观的小型观景楼层, 但需登记个人资料才可到达;顶层 70楼的“七重厅”则是主要观景楼 层,但需预约参观。中银大厦整栋 大楼以3楼营业厅,17楼高级职员 专用餐厅兼宴客厅与顶端70层的“ 七重厅”等处最受瞩目。
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设计过程中采用BIM技术将结构设计与建筑设计以及机电设计结 合起来 ,从而大大提高了多个专业之间沟通的效率,降低了出错效率。 利用BIM技术,通过搭建各专业的BIM模型,一方面可对原有二维图纸 进行审查,找出相关图纸设计的错误,从而进一步提高设计图纸的质 量,并优化设计;另一方面能够便于设计师在虚拟的三维环境下发现 各专业构件之间的空间关系是否存在碰撞冲突,并通过软件自动检测 出碰撞点的数量和方位。
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通过对多方案的比较 ,上海中心采用了巨型框架一核心筒一伸臂桁架 结构体系,巨型框架由8根巨型柱4根角柱及8道位于设备层的箱型空间环 带桁架组成,角柱和巨型柱分别在5区和8区终止。中央核心筒底部为边长 30m的方形混凝土筒,至5区开始,核心筒四角被削掉,逐渐收窄为十字形 ,直至顶部 。核心筒和巨型框架之间共设置了6道伸臂桁架,分别位于2 区、4区、5~8区设备层 。
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香港中银大厦
一、工程概况
香港中银大厦地处香港中西区金钟 花园道1号,基地面积约8400平方米,总 建筑面积约12.9万平方米,地上70层, 于1990年3月19日建设完工。 楼高315 米,加顶上两杆的高度共有367.4米。 建成时是香港最高的建筑,亦是美国地 区以外最高的摩天大厦。
上海中心大厦地处上海市浦东新区陆家嘴金融中心区,基地总面积约 3.04万平方米。主楼建筑高度632米,地上共121层,地下5层,裙楼地上 5层,总建筑面积约573223平方米,建筑造价148亿 元,北侧与金茂大厦相邻,东侧与上海环球中心相 邻,三者组成品字形关系的建筑群,构成陆家嘴金融 商业贸易区新的天际线。 上海中心建筑组成包括以下几部分: 内部主体楼层 内层玻璃幕墙 外层玻璃幕墙 柔性支撑体系 在每个区段的顶部外侧与内侧玻璃幕墙之间,布置有 一个空中大堂。
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地源热泵技术
这是一种利用地下浅层地热资源 供热制冷的环保型空调系统。 在冬季可把土壤中的热量“取” 出来供给室内用于采暖。 在夏季把室内的热量“取”出来 释放到土壤中去。 它的特点是环保,没有燃烧过程 ,无污染排放;毋需使用冷却塔 。 不向外排热;不抽取地下水,不 破坏地下水资源。 地源热泵比传统空调系统运行效 率要高40%。地源热泵的污染 物排放与空气源热泵相比减少 40%以上,与电供暖相比减少 70%以上。
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2 .利用多片平面支撑的组合,形成一个立体支撑体系,使立体支撑 在承担全部水平荷载的同时,还承担了高楼的几乎全部的重力,从而 进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力。
3.将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件,布置在建筑方形平面的 四个角,从而在抵抗任何方向的水平力时,均具有最大的抗力矩的力 偶臂 。 4.利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆,将各楼层重力荷载 传递至角柱,加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂 ,从而提高了作为平衡重的有效性。
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四、结构体系
按各部分不同的功能选择不同的结 构形式,赋予不同的形象。实验工厂是 一大通间,采用钢筋混凝土框架和悬挑 楼板。外墙采用成片的、贯通三层的玻 璃幕墙,既利于采光,也显示出与其他部 分不同的外形。教室楼也是框架结构, 由于间距不大,构造比较轻巧。水平的 带形窗和白墙相间是它的外形特征。宿 舍采用钢筋混凝土楼板和承重砖墙的混 合结构;墙面较多,窗较小,各房间外 面有各自的小阳台。食堂兼礼堂是集体 使用的大空间,外形开朗。屋顶全是平 顶,为空心楼板上设保温层,铺油毡和 预制沥青板构成,人们可以在屋顶上面 活动。全部铸铁落水管隐藏在墙内,外 形整洁。
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代代木国立综合体育馆
一、工程概况
代代木体育馆位于东京都涉谷 区原宿站附近。体育馆总面积9.1 公顷,南北有近6米的高差,是为 日本举办1964年奥运会而新建的场 馆。
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二、方案设计
代代木国立综合体育馆,是日本建筑师丹下健三结构表现主义时期 的顶峰之作,具有原始的想像力,达到了材料、功能、结构、比例,乃至 历史观的高度统一,被称为“20世纪世界最美的建筑之一”。是当代仿 生 建筑的杰出代表。 类似海螺的独特造型给人很强的视觉冲击,是一个由瞬间的海浪漩涡 引发的灵感设计。整个设计线条没有直角直线,流畅的线条让人想起的是 浮世绘中的神秘海浪。 采用的悬索结构来源于蜘蛛网的灵感:用数根自然下垂的钢索牵引主 体结构的各个部位,从而托起了总面积20000多平方米的建筑。
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三、功能分区
它由教学楼、实习工厂和学生 宿舍三部分组成。空间布局的特点 是根据使用功能组合为既分又合的 群体,既独立分区,又方便联系。 教学楼与实习工厂均为四层,占地 最多。宿舍在另一端,高六层,连 接二者的是两层的饭厅兼礼堂。居 于群体中枢并连接各部的是行政、 教师办公室和图书馆。其中四层 厂房,二、三、四层有三面是全玻 璃幕墙,成为后来多层和高建筑采 用全玻璃幕墙的先声。
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五、支撑体系
基于建筑幕墙轻盈的要求 ,采 用了柔性吊挂支撑结构体系。采用 分区吊挂的形式 ,分设底部1区幕 墙、中部2一8区幕墙( 典型区)、 顶部塔冠幕墙共三个独立区段。采 用悬挂钢结构+径向撑杆+水平斜撑 的幕墙支撑体系。根据建筑平面扭 转形态,支撑结构为相应在平面尺 寸向上逐步缩小并每层旋转1°的 径向支撑 , 并通过环梁与吊杆悬 挂于各区的设备层 。
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结构模型
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内部局部空间
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四、结构体系
整座大楼采用由八片平面支撑和五根型钢混凝土柱所组成的混合结构 “大型立体支撑体系”,此混凝土--钢结构立体支撑体系,在改进结构 性能方面具有如下独到之处: 1.采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系,来抵抗水平荷载, 更加经济有效。
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幕墙现场施工图
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双层幕墙和空中大堂
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双层幕墙系统有利于夏天散热,冬天隔热。这和热水瓶的原理差 不多。因此上海中心大厦也被戏称为一个直冲云霄的“热水瓶”。
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六、绿色节能
上海中心大厦采用了多项最新的绿色环保技术,工程严格按照国家绿 色建筑三星认证和美国LEED绿色建筑认证的标准和要求进行建造,是一座 真正的“绿色”摩天楼,同时也是世界上首座同时通过两大体系认证的摩 天大楼。
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大厦造型来源----------中国传统的图案------龙
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外立面幕墙旋转角度变化
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三、功能分区
作为一幢综合性超高层建 筑,上海中心大厦以办公为 主,其他业态有会展、酒店、 观光娱乐区域,包括大众商 业娱乐区域,低、中、高、 办公区域,商业等。大厦分 为5大功能企业会馆区域,精 品酒店区域和顶部功能体验 空间。其中“世界之巅”即 是功能体验区,有城市展示 观看台,娱乐,VIP小型酒吧、 餐饮、观光会晤等功能。另 外,在本项目的裙房中还设 有容纳1200人的多功能活动 中心。
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四、结构体系
对于超高层建筑,结构整体高宽比 、核心筒高宽比和核心筒所占面积比例 是影响超高层建筑的关键因素。重力荷 载引起的P-△效应将使结构位移和内力 增加甚至导致结构失稳。 上海中心建筑高度632 m ,结构高度 58Om ,底部外圈直径83m ,结构高宽比 7.0 ,内部核心筒尺寸为3Omx3Om ,核心 筒高宽比19.3 ,核心筒占底层平面面积 的16.6%。 由于其核心筒尺寸较小,导致核心筒 的抗侧刚度较弱 ,结构体系选型成为一 个关键问题。
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