大跨度建筑構(gòu)造課件綜述

1、第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式與建筑造型大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式與建筑造型一、拱結(jié)構(gòu)及其建筑造型一、拱結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、拱的受力特點(diǎn)及適用范圍、拱的受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：主要內(nèi)力為軸向壓力且應(yīng)力分布均勻。主要內(nèi)力為軸向壓力且應(yīng)力分布均勻。能充分利用材料的強(qiáng)度，選用抗壓性能好的材料。能充分利用材料的強(qiáng)度，選用抗壓性能好的材料。拱結(jié)構(gòu)在承受荷載后產(chǎn)生橫向推力，須設(shè)置拱腳支座抵抗橫推力。拱結(jié)構(gòu)在承受荷載后產(chǎn)生橫向推力，須設(shè)置拱腳支座抵抗橫推力。適用范圍適用范圍 ：商場(chǎng)、展覽觀、體育館、倉庫等較大空間建

2、筑。商場(chǎng)、展覽觀、體育館、倉庫等較大空間建筑。2、拱的形式、拱的形式(p103) 三鉸拱三鉸拱 兩鉸拱兩鉸拱 無鉸拱無鉸拱 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式與建筑造型大跨度建筑結(jié)構(gòu)形式與建筑造型一、拱結(jié)構(gòu)及其建筑造型一、拱結(jié)構(gòu)及其建筑造型3、拱結(jié)構(gòu)的建筑造型、拱結(jié)構(gòu)的建筑造型其造型主要取決于矢高大小和平衡拱推力的方式其造型主要取決于矢高大小和平衡拱推力的方式由由拉桿拉桿承受拱推力的建筑造型承受拱推力的建筑造型由由框架框架結(jié)構(gòu)承受拱推力的建筑造型結(jié)構(gòu)承受拱推力的建筑造型由由基礎(chǔ)基礎(chǔ)承受拱推力的建筑造型承受拱推力的建筑造型二、剛架結(jié)構(gòu)及其建筑造型二、剛架結(jié)

3、構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ： 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造在豎向荷載作用下能減少梁的跨中彎距在豎向荷載作用下能減少梁的跨中彎距在水平作用下能減少柱內(nèi)彎距在水平作用下能減少柱內(nèi)彎距剛架結(jié)構(gòu)輕巧，可以節(jié)省鋼材和水泥剛架結(jié)構(gòu)輕巧，可以節(jié)省鋼材和水泥結(jié)構(gòu)下部的空間增大結(jié)構(gòu)下部的空間增大傾斜的橫梁使建筑的外輪廓富于變化傾斜的橫梁使建筑的外輪廓富于變化適用范圍：適用范圍：體育館、禮堂、食堂、菜場(chǎng)等體育館、禮堂、食堂、菜場(chǎng)等2、剛架結(jié)構(gòu)的形式、剛架結(jié)構(gòu)的形式(p104)無鉸剛架無鉸剛架兩鉸剛架兩鉸剛架三鉸剛架三鉸剛架 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造

4、大跨度建筑構(gòu)造3、剛架結(jié)構(gòu)的建筑造型、剛架結(jié)構(gòu)的建筑造型剛架的受力特點(diǎn)決定其建筑外型剛架的受力特點(diǎn)決定其建筑外型三、桁架結(jié)構(gòu)及其建筑造型三、桁架結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：桿件內(nèi)力是軸向力（拉力或壓力）且分布均勻桿件內(nèi)力是軸向力（拉力或壓力）且分布均勻桁架內(nèi)力分布均勻，材料強(qiáng)度能充分利用桁架內(nèi)力分布均勻，材料強(qiáng)度能充分利用減小結(jié)構(gòu)自重，使結(jié)構(gòu)跨度增大減小結(jié)構(gòu)自重，使結(jié)構(gòu)跨度增大適用范圍：適用范圍：體育館、影劇院、展覽館、食堂、菜場(chǎng)等體育館、影劇院、展覽館、食堂、菜場(chǎng)等 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造2、桁架結(jié)構(gòu)形式、桁架結(jié)構(gòu)形式 ：

5、 三角形、梯形、三角形、梯形、 拱型、無斜腹桿式、三角拱式等拱型、無斜腹桿式、三角拱式等桁架選型考慮的因素桁架選型考慮的因素 ：建筑功能要求、跨度和荷載大小、材料、施工等建筑功能要求、跨度和荷載大小、材料、施工等3、桁架結(jié)構(gòu)的建筑造型、桁架結(jié)構(gòu)的建筑造型用于屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)為單坡、雙坡、單跨、多跨等外觀形狀用于屋頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)為單坡、雙坡、單跨、多跨等外觀形狀四、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其建筑造型四、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍當(dāng)建筑跨度當(dāng)建筑跨度36m時(shí)，鋼桁架時(shí)，鋼桁架當(dāng)建筑跨度當(dāng)建筑跨度36m時(shí)，鋼筋混凝土桁架時(shí)，鋼筋混凝土桁架條件允許時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土桁架

6、條件允許時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土桁架 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) :桿件之間互相起支撐作用桿件之間互相起支撐作用,形成多向受力的空間結(jié)構(gòu)形成多向受力的空間結(jié)構(gòu),桿件主要承受軸向力桿件主要承受軸向力整體性好、穩(wěn)定性好、空間剛度大、有利于抗震整體性好、穩(wěn)定性好、空間剛度大、有利于抗震充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，節(jié)省材料結(jié)構(gòu)高度小，可有效利用空間結(jié)構(gòu)高度小，可有效利用空間適用范圍：適用范圍：用于建造大跨度公共建筑的屋頂，適用于多種平面形狀。用于建造大跨度公共建筑的屋頂，適用于多種平面形狀。2、網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式、網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式 ：平板網(wǎng)架、曲面網(wǎng)架平板網(wǎng)架、曲

7、面網(wǎng)架3、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建筑造型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建筑造型造型受兩個(gè)因素影響造型受兩個(gè)因素影響 網(wǎng)架的形式、網(wǎng)架的支撐方式（網(wǎng)架的形式、網(wǎng)架的支撐方式（p=110） 網(wǎng)架的支撐方式網(wǎng)架的支撐方式 網(wǎng)架四周為墻、柱，懸挑、封閉、開敞。其決定因網(wǎng)架四周為墻、柱，懸挑、封閉、開敞。其決定因素素 建筑功能、跨度大小、受力情況、藝術(shù)構(gòu)思等建筑功能、跨度大小、受力情況、藝術(shù)構(gòu)思等 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造五、折板結(jié)構(gòu)及其建筑造型五、折板結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成折板結(jié)構(gòu)呈空間受力狀態(tài)，具有良好

8、的力學(xué)性能折板結(jié)構(gòu)呈空間受力狀態(tài)，具有良好的力學(xué)性能結(jié)構(gòu)厚度薄、省材料、構(gòu)造簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)厚度薄、省材料、構(gòu)造簡(jiǎn)單適用范圍：適用范圍：可用來建造大跨度屋頂，也可用于外墻可用來建造大跨度屋頂，也可用于外墻2、折板的結(jié)構(gòu)形式、折板的結(jié)構(gòu)形式 ：?jiǎn)尾ê投嗖?；單跨和多跨；三角形及梯形折板單波和多波；單跨和多跨；三角形及梯形折?、折板結(jié)構(gòu)的建筑造型折板結(jié)構(gòu)的建筑造型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可預(yù)制裝配施工，廣泛用于建筑中，造型新穎，具有獨(dú)特外觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可預(yù)制裝配施工，廣泛用于建筑中，造型新穎，具有獨(dú)特外觀 六、薄殼結(jié)構(gòu)及其建筑造型六、薄殼結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：用混凝

9、土等剛性材料以各種曲面形式構(gòu)成的薄板結(jié)構(gòu)用混凝土等剛性材料以各種曲面形式構(gòu)成的薄板結(jié)構(gòu)呈空間受力狀態(tài)，主要承受曲面內(nèi)的軸向力，彎距和扭距很小呈空間受力狀態(tài)，主要承受曲面內(nèi)的軸向力，彎距和扭距很小混凝土強(qiáng)度得到充分利用，有很好的強(qiáng)度和剛度混凝土強(qiáng)度得到充分利用，有很好的強(qiáng)度和剛度具有自重輕、省材料、跨度大、外形多樣的優(yōu)點(diǎn)具有自重輕、省材料、跨度大、外形多樣的優(yōu)點(diǎn)適用范圍：適用范圍： 薄殼結(jié)構(gòu)可用來覆蓋各種平面的建筑屋頂，但其體型復(fù)雜又采用線澆薄殼結(jié)構(gòu)可用來覆蓋各種平面的建筑屋頂，但其體型復(fù)雜又采用線澆施工，且結(jié)構(gòu)計(jì)算較復(fù)雜，不宜承受集中荷載，這些缺點(diǎn)影響其推廣。施工，且結(jié)構(gòu)計(jì)算較復(fù)雜，不宜承受集

10、中荷載，這些缺點(diǎn)影響其推廣。2、 薄殼的結(jié)構(gòu)形式薄殼的結(jié)構(gòu)形式 ：筒殼、圓頂殼、雙曲扁殼、鞍形殼等筒殼、圓頂殼、雙曲扁殼、鞍形殼等3、薄殼結(jié)構(gòu)的建筑造型：薄殼結(jié)構(gòu)的建筑造型：以各種幾何曲面圖形為基本特征，在造型上獨(dú)以各種幾何曲面圖形為基本特征，在造型上獨(dú) 具特色，給人以新奇感，突出建筑個(gè)性。具特色，給人以新奇感，突出建筑個(gè)性。 七、懸索結(jié)構(gòu)及其建筑造型七、懸索結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：由索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件、下部支撐結(jié)構(gòu)三部分組成由索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件、下部支撐結(jié)構(gòu)三部分組成只承受軸向拉力，既無彎距也無剪力只承受軸向拉力，既無彎距也無剪力索網(wǎng)的邊緣構(gòu)件是

11、索網(wǎng)的支座，索網(wǎng)通過錨固件與固定在邊緣構(gòu)件上索網(wǎng)的邊緣構(gòu)件是索網(wǎng)的支座，索網(wǎng)通過錨固件與固定在邊緣構(gòu)件上索網(wǎng)結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能，利用鋼索受拉、鋼筋混凝土邊緣構(gòu)索網(wǎng)結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能，利用鋼索受拉、鋼筋混凝土邊緣構(gòu)件受彎，能節(jié)省大量材料，減輕結(jié)構(gòu)自重件受彎，能節(jié)省大量材料，減輕結(jié)構(gòu)自重適用范圍：適用范圍：懸索索網(wǎng)結(jié)構(gòu)由于受力合理，自重輕，能跨越巨大的空間而不需在中間加懸索索網(wǎng)結(jié)構(gòu)由于受力合理，自重輕，能跨越巨大的空間而不需在中間加支點(diǎn)。建筑功能靈活，在大跨度建筑中應(yīng)用廣泛。支點(diǎn)。建筑功能靈活，在大跨度建筑中應(yīng)用廣泛。2、懸索結(jié)構(gòu)形式、懸索結(jié)構(gòu)形式 ：?jiǎn)螌忧?、雙層曲面、雙曲面

12、輪輻式、雙曲面鞍形單層曲面、雙層曲面、雙曲面輪輻式、雙曲面鞍形 3、懸索結(jié)構(gòu)的建筑造型：懸索結(jié)構(gòu)的建筑造型：以幾何曲面為特征，但有自身特點(diǎn)，表現(xiàn)在兩方面：以幾何曲面為特征，但有自身特點(diǎn)，表現(xiàn)在兩方面：懸索只能受拉，不能受壓，外形呈凹曲面懸索只能受拉，不能受壓，外形呈凹曲面懸索由兩造不同材料的構(gòu)件組成（索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件），其變化能創(chuàng)造出與懸索由兩造不同材料的構(gòu)件組成（索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件），其變化能創(chuàng)造出與基本形式截然不同的造型基本形式截然不同的造型八、張拉薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型八、張拉薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：利用骨架、網(wǎng)索將各種現(xiàn)代薄膜材料繃緊形

13、成建筑空間的一種結(jié)構(gòu)利用骨架、網(wǎng)索將各種現(xiàn)代薄膜材料繃緊形成建筑空間的一種結(jié)構(gòu)薄膜不能承受荷載，繃緊后承受拉力且任何狀態(tài)下保持，否則會(huì)失穩(wěn)薄膜不能承受荷載，繃緊后承受拉力且任何狀態(tài)下保持，否則會(huì)失穩(wěn)輕巧柔軟、采光好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝快、便于拆遷、外形千姿百態(tài)輕巧柔軟、采光好、構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝快、便于拆遷、外形千姿百態(tài)適用范圍：適用范圍：適用于各種建筑平面，主要用于臨時(shí)及半永久建筑：博覽會(huì)、體育建筑、適用于各種建筑平面，主要用于臨時(shí)及半永久建筑：博覽會(huì)、體育建筑、文娛演出等其它臨時(shí)建筑文娛演出等其它臨時(shí)建筑2、張拉薄膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：、張拉薄膜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：薄膜面料應(yīng)選擇輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高低溫、防火

14、性好、具有一定透明度的材料薄膜面料應(yīng)選擇輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐高低溫、防火性好、具有一定透明度的材料拉索布置應(yīng)使薄膜表面呈方向相反的雙曲面，且對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力保證不松弛拉索布置應(yīng)使薄膜表面呈方向相反的雙曲面，且對(duì)拉索施加預(yù)應(yīng)力保證不松弛應(yīng)布置足夠的拉索使其表面形成連續(xù)曲面，并使其表面有足夠的坡度應(yīng)布置足夠的拉索使其表面形成連續(xù)曲面，并使其表面有足夠的坡度盡可能地減少室內(nèi)的撐桿或支架，以免防礙內(nèi)部空間的使用盡可能地減少室內(nèi)的撐桿或支架，以免防礙內(nèi)部空間的使用3、張拉薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造型：、張拉薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造型： 張拉薄膜結(jié)構(gòu)只有在受拉繃緊的狀態(tài)下才能保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，其型體全部張拉薄膜結(jié)構(gòu)只有在受拉繃緊的

15、狀態(tài)下才能保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，其型體全部由雙曲面構(gòu)成。形體隨撐桿及索網(wǎng)的位置、方向、部位等變化而變化。由雙曲面構(gòu)成。形體隨撐桿及索網(wǎng)的位置、方向、部位等變化而變化。九、充氣薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型九、充氣薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：利用薄膜材料制成氣囊，充氣后形成建筑空間，并承受外力利用薄膜材料制成氣囊，充氣后形成建筑空間，并承受外力在任何情況下都必須處于受拉狀態(tài)才能保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定在任何情況下都必須處于受拉狀態(tài)才能保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定充氣薄膜結(jié)構(gòu)兼有承重和圍護(hù)雙重功能，簡(jiǎn)化了建筑造型充氣薄膜結(jié)構(gòu)兼有承重和圍護(hù)雙重功能，簡(jiǎn)化了建筑造型薄膜充氣后均勻受拉，能

16、充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能薄膜充氣后均勻受拉，能充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能適用范圍：適用范圍：體育館、展覽館、餐廳等，且特別適合于防震救災(zāi)等臨時(shí)性及永久性建筑體育館、展覽館、餐廳等，且特別適合于防震救災(zāi)等臨時(shí)性及永久性建筑 2、充氣結(jié)構(gòu)形式、充氣結(jié)構(gòu)形式 ：氣承式：鼓風(fēng)機(jī)不斷向氣囊送氣，保持正壓就可維持體形。氣承式：鼓風(fēng)機(jī)不斷向氣囊送氣，保持正壓就可維持體形。氣肋式：以密閉的充氣薄膜做成肋，并達(dá)到一定的剛度以便承重，在各氣氣肋式：以密閉的充氣薄膜做成肋，并達(dá)到一定的剛度以便承重，在各氣 肋的外面在敷設(shè)薄膜作圍護(hù)，形成一定的建筑空間。肋的外面在敷設(shè)薄膜作圍護(hù)，形成一定的建筑空間。3、充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造

17、型：、充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造型：充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑形體由向外凸出的雙曲面構(gòu)成充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑形體由向外凸出的雙曲面構(gòu)成充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造型隨建筑平面形狀和固定薄膜的邊緣構(gòu)件形式而變化充氣薄膜結(jié)構(gòu)的建筑造型隨建筑平面形狀和固定薄膜的邊緣構(gòu)件形式而變化十、懸挑結(jié)構(gòu)及其建筑造型十、懸挑結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、受力特點(diǎn)及適用范圍、受力特點(diǎn)及適用范圍受力特點(diǎn)受力特點(diǎn) ：將梁、板、桁架等構(gòu)件從支座處向外作遠(yuǎn)距離延伸形成空間將梁、板、桁架等構(gòu)件從支座處向外作遠(yuǎn)距離延伸形成空間懸挑結(jié)構(gòu)所覆蓋的空間使其周邊不出現(xiàn)承重墻柱懸挑結(jié)構(gòu)所覆蓋的空間使其周邊不出現(xiàn)承重墻柱懸挑結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生傾覆力距，允許跨度比較小懸挑結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生

18、傾覆力距，允許跨度比較小適用范圍：適用范圍：體育館、雨棚、觀演廳等體育館、雨棚、觀演廳等 2、懸挑結(jié)構(gòu)形式、懸挑結(jié)構(gòu)形式 ：梁板結(jié)構(gòu)：懸挑長度不大梁板結(jié)構(gòu)：懸挑長度不大輕型結(jié)構(gòu)：懸挑距離較遠(yuǎn)輕型結(jié)構(gòu)：懸挑距離較遠(yuǎn) 3、懸挑結(jié)構(gòu)的建筑造型：、懸挑結(jié)構(gòu)的建筑造型：?jiǎn)蚊鎽姨舻慕ㄖ煨蛦蚊鎽姨舻慕ㄖ煨碗p面懸挑的建筑造型雙面懸挑的建筑造型傘狀懸挑的建筑造型傘狀懸挑的建筑造型 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造第二節(jié)第二節(jié) 大跨度建筑的屋頂構(gòu)造大跨度建筑的屋頂構(gòu)造一、設(shè)計(jì)要求與構(gòu)造組成一、設(shè)計(jì)要求與構(gòu)造組成1、設(shè)計(jì)要求：、設(shè)計(jì)要求：防水、保溫、隔熱防水、保溫、隔熱2、構(gòu)造組成：、構(gòu)造組成：承重結(jié)構(gòu)、屋面基層、保溫隔熱層、屋面面層等承重結(jié)構(gòu)、屋面基層、保溫隔熱層、屋面面層等二、屋面防水二、屋面防水1、卷材防水、卷材防水2、涂膜防水、涂膜防水3、金屬瓦屋面、金屬瓦屋面4、彩色壓型鋼板屋面、彩色壓型鋼板屋面 第三章第三章 大跨度建筑構(gòu)造大跨度建筑構(gòu)造 第三節(jié)第三節(jié) 中庭天窗設(shè)計(jì)中庭天窗設(shè)計(jì)一、中庭的形式及設(shè)計(jì)要求一、中庭的形式及設(shè)計(jì)要求1、中庭的基本形式、中庭的基本形式單向中庭單向中庭 、雙向中庭、三向中庭、四向中庭、雙向中庭、三向中庭、四向中庭 、環(huán)繞建筑中庭、環(huán)繞建筑中庭 、條形中庭、條形中庭 2、中庭的設(shè)計(jì)要求、中庭的設(shè)計(jì)要求節(jié)能要求節(jié)能要求采光要求采光要求氣候控制要