大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要形式及特點(diǎn)

1、 12級(jí)建筑學(xué)08班 周安糠 張人仄 馮瑞嶠 張城瑋 楊波大跨度空間結(jié)構(gòu)往往是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)建筑技術(shù)水平的重要標(biāo)志。其結(jié)構(gòu)形式主要包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)等五大空間結(jié)構(gòu)及各類組合空間結(jié)構(gòu)，形態(tài)各異的空間結(jié)構(gòu)在體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、影劇院、大型商場(chǎng)、工廠車間等建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。1、 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 由多根桿件按照某種規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點(diǎn)連接起來的空間結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。其中雙層或多層平板形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架。通常采用鋼管或型鋼材料制作而成。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 空間工作，傳力途徑簡(jiǎn)捷。重量輕、剛度大、抗震性能好、施工安裝簡(jiǎn)便。網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)便定型化、商品化、可在

2、工廠中成批生產(chǎn)，有利于提高生產(chǎn)效率。網(wǎng)架的平面布置靈活，屋蓋平整，有利于吊頂、安裝管道和設(shè)備。網(wǎng)架的建筑造型輕巧、美觀、大方。便于建筑處理和裝飾。2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 曲面形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。有單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼之分，網(wǎng)殼的用材主要有鋼網(wǎng)殼、木網(wǎng)殼、鋼筋混凝土網(wǎng)殼等。球面網(wǎng)殼雙曲面網(wǎng)殼圓柱面網(wǎng)殼雙曲拋物面鞍型網(wǎng)殼單塊扭網(wǎng)殼四塊組合型扭網(wǎng)殼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的主要特性，桿件比較單一，受力比較合理，結(jié)構(gòu)的剛度大、跨越能力大， 可以用小型構(gòu)件組裝成大型空間。小型構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)可以在工廠預(yù)制，安裝簡(jiǎn)便，不需大型機(jī)具設(shè)備。綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好造型豐富多彩。不論是建筑平面還是空間曲面外

3、形，都可根據(jù)創(chuàng)作要求任意選取。3、膜結(jié)構(gòu) 薄膜結(jié)構(gòu)也稱為織物結(jié)構(gòu)，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式。它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料, 由膜內(nèi)空氣壓力支承膜面，或利用柔性鋼索或剛性支承結(jié)構(gòu)使膜產(chǎn)生一定的預(yù)張力，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。 膜結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn) 膜結(jié)構(gòu)主要有自重輕、跨度大，建筑造型自由、豐富，施工方便，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和較高的安全性，透光性和自結(jié)性好，耐久性較差等特點(diǎn)。膜結(jié)構(gòu)的主要形式膜結(jié)構(gòu)形式上主要有氣壓式膜結(jié)構(gòu)、氣承式膜結(jié)構(gòu)、混合式膜結(jié)構(gòu)和懸掛薄膜結(jié)構(gòu)。4、懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)是以能受拉的索作為基本承重構(gòu)件并將索按照一定規(guī)律布置所構(gòu)成的一類結(jié)構(gòu)體系。

4、懸索屋蓋結(jié)構(gòu)通常由懸索系統(tǒng)、屋面系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)三部分構(gòu)成。用于懸索結(jié)構(gòu)的鋼索大多采用由高強(qiáng)鋼絲組成的平行鋼絲束、鋼絞線或鋼纜繩等，也可采用圓鋼、型鋼、帶鋼或鋼板等材料。懸索結(jié)構(gòu)形式懸索屋蓋結(jié)構(gòu)按照屋面幾何形式的不同，可分為單曲面和雙曲面兩類，根據(jù)拉索布置方式的不同，可分為單層懸索系，雙層懸索系、交叉索網(wǎng)體系三類、懸索結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)懸索結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)是僅通過索的軸向拉伸來抵抗外荷載的作用!結(jié)構(gòu)中不出現(xiàn)彎距和剪力效應(yīng)，可充分利用鋼材的強(qiáng)度，懸索結(jié)構(gòu)形式多樣布置靈活，并能適應(yīng)多種建筑平面。由于鋼索的自重很小，屋蓋結(jié)構(gòu)較輕，安裝不需要大型起重設(shè)備，但懸索結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)理論與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，比較復(fù)雜，限制了它的廣泛應(yīng)用北京工人體育館5、薄殼結(jié)構(gòu) 薄殼結(jié)構(gòu)按曲面形成可分為旋轉(zhuǎn)殼與移動(dòng)殼。按建造材料分為鋼筋混凝土薄殼、磚薄殼、鋼薄殼和復(fù)合材料薄殼等 薄殼殼體結(jié)構(gòu)具有十分良好的承載性能。能以很小的厚度承受相當(dāng)大的荷載。殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度主要是利用了其幾何形狀的合理性，以材料直接受壓代替彎曲內(nèi)力，充分發(fā)揮材料的潛力。 因此殼體結(jié)構(gòu)是一種強(qiáng)度高、剛度大、材料省的既經(jīng)濟(jì)又合理的結(jié)構(gòu)形式。薄殼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)國(guó)家大劇院悉尼歌劇院本次結(jié)構(gòu)分析總結(jié)相對(duì)而言，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在施工、結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，方便，穩(wěn)定。但在造型上相對(duì)單一，變化不大。而膜結(jié)構(gòu)，懸索結(jié)構(gòu)在造型上較多變，靈活，適合多種形式，但