大學(xué)體育中心設(shè)計調(diào)研報告二課件

二、實地大跨建筑調(diào)研解讀

青島汽車東站奧迪4s店青島體育學(xué)校黃島石油大學(xué)體育館青島汽車東站

本學(xué)期的調(diào)研任務(wù)為大跨建筑，而汽車東站的大廳從外觀上很明顯為桁架大跨結(jié)構(gòu)，于是我們對其進行了進一步的研究梁式結(jié)構(gòu)體系梁式結(jié)構(gòu)體系一般采用簡支桁架的形式，其上、下弦及腹桿僅承受拉力或壓力，對支座也沒有橫推力。適用跨度：4060m，更大的跨度由于耗鋼量過大而不經(jīng)濟。重點是支撐系統(tǒng)的布置，對保證整個結(jié)構(gòu)體系的整體剛度是非常重要的。

大跨度梁式結(jié)構(gòu)，決定于跨度、屋面型式及吊天棚結(jié)構(gòu)的形式，常用的有梯形和拱形桁架。高跨比一般為1/6～1/8。結(jié)構(gòu)細部分析：

混凝土承重柱頂部通過預(yù)埋螺栓來實現(xiàn)混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的連接混凝土頂部主桁架與剛節(jié)點焊接，次桁架先焊接到一鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點再通過螺栓與混凝土頂部鋼節(jié)點鉸接。

在沒有桁架連接的混凝土承重柱間，置有焊接鋼架與其連接，并且鋼架上有懸索結(jié)構(gòu)承受拉力以緩解鋼架荷載，同時增加了整個建筑的整體性。

車站懸索結(jié)構(gòu)細部節(jié)點，鋼索先與鋼管連接，再與焊接的鋼片鉸接

次桁架與主桁架間鉸接方向不同，增加了建筑的穩(wěn)定性建筑思考：結(jié)構(gòu)本身就給建筑造型增添很多美感。大跨建筑中鋼結(jié)構(gòu)確實比較普遍，但同時鋼結(jié)構(gòu)也存在著耐久性較低的缺點，需要較高的維護條件。

大片的玻璃幕墻，在設(shè)計之初，建筑之始具有較好的光澤度，但隨著時間的遷移。節(jié)點分析結(jié)構(gòu)分析采光分析結(jié)構(gòu)分析大跨建筑的結(jié)構(gòu)體系由屋蓋結(jié)構(gòu)、支撐結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)三部分組成。

屋蓋結(jié)構(gòu)是大跨建筑最重要的組成部分，它既是建筑內(nèi)部大空間得以實現(xiàn)的保證，也是構(gòu)筑建筑內(nèi)外形象的關(guān)鍵，是設(shè)計的重點。奧迪4S店的屋面結(jié)構(gòu)為應(yīng)用多種結(jié)構(gòu)技術(shù)的綜合結(jié)構(gòu)。從整體來看，由一榀榀類似桁架的結(jié)構(gòu)組成，而桁架又是由鉸接的鋼索與弧形T字鋼組成的拉桿拱形成。支撐結(jié)構(gòu)為屋蓋結(jié)構(gòu)提供了必要的約束條件。通常簡單的采用梁、柱、索，復(fù)雜的采用鋼架、索桅等組合體系。奧迪4S店采用了鋼立柱與一榀橫向桁架為梁的體系作為支撐體系。奧迪4S店，力由幾根主要立柱傳給地面。節(jié)點分析青島體育學(xué)校石油大體育館練習(xí)館分三層，主入口在2樓，次入口在一樓。

F1籃球館，跆拳道館，乒乓球館

F2健美操館

F3羽毛球館籃球館——大空間的視覺感覺采光——

燈光&窗簾?籃筐設(shè)置。

除了常規(guī)場地外可

在周圍墻上散點設(shè)

置。乒乓球館——

層高要求低

大空間中可出現(xiàn)立柱

采光的要求。（右圖攝于下

兩點，室內(nèi)已經(jīng)采用燈光照明而拉著窗簾。）室內(nèi)七七八八——雜物空間入口前導(dǎo)空間（聚集疏散空間）燈具直接布置于井字梁上主館——比賽館主館剖面圖

主館內(nèi)部為外廊包裹的專用比賽大空間。圓弧形外廊結(jié)構(gòu)&空間結(jié)構(gòu)&空間

大跨交通空間自然就需要一個容納大量人候車、上下車、走動的大空間，那么這時候就不希望有柱子出現(xiàn)來阻礙交通，為這種大空間而服務(wù)的結(jié)構(gòu)類型有：桁架、剛架、拱、殼體、折板、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、膜等，以及它們的各種組合。桁架、剛架、拱、網(wǎng)架等比較傳統(tǒng)、結(jié)實，也比較經(jīng)濟實用；而殼體、懸索、膜結(jié)構(gòu)等造型多變，更為靈活自由，在今天的大跨交通建筑設(shè)計中，殼體、懸索、膜結(jié)構(gòu)等越來越受到建筑師的親睞。CompanyLogo桁架結(jié)構(gòu)在形式上也可以進行轉(zhuǎn)變，達到功能和美觀雙面的要求。結(jié)構(gòu)&空間

CompanyLogo膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)外面包裹ETFE，不僅創(chuàng)造了一個明亮，通風(fēng)空間，而且，由于材料輕，結(jié)構(gòu)也輕了。建筑的頂部開了很多洞，使得室內(nèi)更加明亮，并起到一定的結(jié)構(gòu)作用。結(jié)構(gòu)&空間

Stadelhofen火車站是卡拉特拉瓦的作品。位于瑞士蘇黎世。他會讓這些鋼結(jié)構(gòu)和混凝土展現(xiàn)出一種動態(tài)的美感。讓內(nèi)部的結(jié)構(gòu)本身的造型來吸引住人。結(jié)構(gòu)&空間

結(jié)構(gòu)&空間

CompanyLogo結(jié)構(gòu)&空間

CompanyLogo結(jié)構(gòu)&形式蓬皮杜文化藝術(shù)中心

蓬皮杜藝術(shù)中心位于著名的巴黎市中心拉丁區(qū)北側(cè)，塞納河右岸。整座建筑占地7500平方米，建筑面積共10萬平方米，地上6層。建筑前有近一公頃的廣場。蓬皮杜文化藝術(shù)中心

建筑外觀分析

鋼結(jié)構(gòu)梁，柱，桁架，拉桿等涂上各種顏色的管線都暴露在外立面。空調(diào)管路是藍色、水管是綠色、電力管路是黃色而自動扶梯是紅色。內(nèi)部打破傳統(tǒng)敞開大門因為通道和功能設(shè)施都在外面，內(nèi)部空間龐大，沒有柱子沒有管道沒有樓梯也沒有墻。除了法律規(guī)定防火簾在必要時從天花板上降落，唯一有環(huán)繞的就是衛(wèi)生間和辦公室。參觀者擁有無限的自由度。每一層都有兩個足球場那么大。蓬皮杜文化藝術(shù)中心

蓬皮杜文化藝術(shù)中心

材料運用和細部設(shè)計由底層蜿蜒而上的是自動樓梯，水平的是各層走廊。通體采用金屬架構(gòu)，鋼，自重輕，抗震性好，施工快，美觀?；馂?zāi)時有優(yōu)越性。鋼與玻璃精致且結(jié)合方式多樣。蓬皮杜文化藝術(shù)中心

桁架梁與柱子是套筒接頭而不是傳統(tǒng)的鉚接和焊接。尋求各層可能性的自由升降。大跨建筑結(jié)構(gòu)造型一、拱券結(jié)構(gòu)及穹隆結(jié)構(gòu)二、椼架結(jié)構(gòu)與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)三、殼體結(jié)構(gòu)四、懸索結(jié)構(gòu)

五、膜結(jié)構(gòu)

六、折板結(jié)構(gòu)一、拱券結(jié)構(gòu)及穹隆結(jié)構(gòu)

拱券是一種建筑結(jié)構(gòu)。簡稱拱，或券，又稱券洞、法圈、法券。它除了豎向荷重時具有良好的承重特性外，還起著裝飾美化的作用。拱券技術(shù)是羅馬建筑最大的特色及成就。穹隆結(jié)構(gòu)也是一種古老的大跨度結(jié)構(gòu)形式，早在公元前14世紀(jì)建造的阿托雷斯寶庫所運用的就是一個直徑為14.5米的疊澀穹隆。到了羅馬時代，半球形的穹隆結(jié)構(gòu)已被廣泛地運用于各種類型的建筑。

古希臘露天劇場遺跡雙拱券半球形的穹隆結(jié)構(gòu)大跨建筑結(jié)構(gòu)造型二、椼架結(jié)構(gòu)與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

桁架結(jié)構(gòu)由于自身具有一定的高度，而且上弦一般又呈兩坡后曲線的形式，所以只適合擔(dān)當(dāng)作屋頂結(jié)構(gòu)。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有剛度大、變形小、應(yīng)力分布均勻、能大幅度地減輕結(jié)構(gòu)自重和節(jié)省材料等優(yōu)點?？梢杂媚静?、鋼筋混凝土或鋼材來做，并且具有多種多樣的形式，使用靈活方便，可適應(yīng)于多種形式的建筑平面的要求。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為單層平面網(wǎng)架、單層曲面網(wǎng)架、單層平板網(wǎng)架和雙層穹隆網(wǎng)架等多種形式。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)像框架結(jié)構(gòu)一樣，承重系統(tǒng)與非承重系統(tǒng)有明確的分工。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系下，室內(nèi)空間常依照功能要求進行分隔，可以使封閉的，也可以是半封閉或開敞的。由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)多采用金屬管材制造，能承受較大的縱向彎曲力，與一般鋼結(jié)構(gòu)相比可節(jié)約大量鋼材和降低施工費用。因此空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)形式，用于大跨度建筑具有很大的經(jīng)濟意義。大跨建筑結(jié)構(gòu)造型三、殼體結(jié)構(gòu)（shellstructure）

殼體結(jié)構(gòu)是由曲面形板與邊緣構(gòu)件（梁、拱或桁架）組成的空間結(jié)構(gòu)。殼體結(jié)構(gòu)具有很好的空間傳力性能，能以較小的構(gòu)件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結(jié)構(gòu)，能覆蓋或圍護大跨度的空間而不需中間支柱，能兼承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)的雙重作用，從而節(jié)約結(jié)構(gòu)材料。殼體結(jié)構(gòu)的剛度，取決于它的合理形狀，而不像其他結(jié)構(gòu)形式需要加大結(jié)構(gòu)斷面，所以材料消耗量低；其靜載也不像其他結(jié)構(gòu)形式那樣隨跨度增大而加大，所以其厚度可以做得很??；該結(jié)構(gòu)的承重和無蓋合二為一，使其更加經(jīng)濟有效，且在建筑空間利用上越加充分。分單曲面殼和雙曲面殼等多種類型。殼體結(jié)構(gòu)既可以單獨使用又可以組合起來使用；既可以用來覆蓋大面積空間，又可以用來覆蓋中等面積的空間；既適合方形、矩形平面要求，又可以適應(yīng)圓形平面、三角形平面，及至其他特殊形狀平面的要求。因為殼體結(jié)構(gòu)屬于高效能空間薄壁結(jié)構(gòu)范疇，可以適應(yīng)于力學(xué)要求的各種曲線形狀，所以其承受彎曲及扭轉(zhuǎn)的能力遠比平面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)大。另外，因結(jié)構(gòu)受力均勻，因而可充分發(fā)揮材料的材耗。

大跨建筑結(jié)構(gòu)造型四、懸索結(jié)構(gòu)（cable-suspendedstructure

）由柔性受拉索及邊緣構(gòu)件或支承塔架所組成的承重結(jié)構(gòu)。索的材料可以采用鋼絲束、鋼絲繩、鋼鉸線、鏈條、圓鋼，以及其他受拉性能良好的線材。

單向懸索結(jié)構(gòu)為了支承懸索并保持平衡，必須在索的兩端設(shè)置立柱和斜向拉索，以分別承受懸索所給予的垂直壓力和水平拉力。單向懸索的穩(wěn)定性很差，特別是在風(fēng)力的作用下，容易產(chǎn)生振動和失穩(wěn)。為提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力，還可以采用雙層懸索或雙向懸索。雙層懸索結(jié)構(gòu)平面呈圓形，索分上下兩層，下層索承受屋頂全部荷載，為承重索；上層索起穩(wěn)定作用，為穩(wěn)定索，上下兩層索均張拉于內(nèi)外兩個圓環(huán)上而形成整體。懸索結(jié)構(gòu)除跨度大、自重輕、用料省外還具有平面形式多樣（除可覆蓋一般矩形平面外還可以覆蓋圓形、橢圓、正方形、菱形乃至其他不規(guī)則平面的空間），使用靈活性大、范圍廣；由多變的曲面所形成的內(nèi)部空間既寬大宏偉又富有運動感；主剖面呈下凹的曲面形式，曲率平緩，如處理得當(dāng)既能順應(yīng)功能要求又可以大大節(jié)省空間和空調(diào)費用；形式變化多樣，可以為建筑形體和立面處理提供新的可能性。在大跨度結(jié)構(gòu)建筑選型時，懸索結(jié)構(gòu)由于沒有繁瑣支撐體系的屋蓋結(jié)構(gòu)選型，所以該種結(jié)構(gòu)是較為理想的形式。大跨建筑結(jié)構(gòu)造型

膜結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是由多種高強薄膜材料及加強構(gòu)件(鋼架、鋼柱或鋼索)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu),并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，其重量大大減輕，僅為一般屋蓋重量的1/10-1/30。

大跨建筑結(jié)構(gòu)造型五、膜結(jié)構(gòu)(membranestructure)膜結(jié)構(gòu)分類空氣支承式膜結(jié)構(gòu)

整體張拉式膜結(jié)構(gòu)

骨架支承式膜結(jié)構(gòu)

索系支承式膜結(jié)構(gòu)

空氣支承膜結(jié)構(gòu)，具有密閉的充氣空間，并設(shè)置維持內(nèi)壓的充氣裝置，借助內(nèi)壓保持膜材的張力，形成設(shè)計要求的曲面該膜結(jié)構(gòu)主要用在跨度較小的臨時性建筑上。可由桅桿等支承構(gòu)件提供吊點，并在周邊設(shè)置錨固點，通過預(yù)張拉而形成穩(wěn)定的體系。這種膜結(jié)構(gòu)主要由索和膜構(gòu)成，兩者共同起承重作用，通過支承點和錨固點形成整體。由鋼構(gòu)件或其它剛性構(gòu)件（如拱、剛架）作為承重骨架，在骨架上布置按設(shè)計要求張緊的膜材，后者主要起圍護作用。由空間索系作為主要承重結(jié)構(gòu)，在索系上布置按設(shè)計要求張緊的膜材。這種膜結(jié)構(gòu)主要由索、桿和膜構(gòu)成，三者共同起承重作用。在通常所稱的張拉整體結(jié)構(gòu)中，如采用膜材，即屬于索系支承膜結(jié)構(gòu)。另外，比較流行的索穹頂結(jié)構(gòu)也屬于此類。如果按膜材及其相關(guān)構(gòu)件的受力方式分可分為四種形式：

大跨建筑結(jié)構(gòu)造型折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)是由若干狹長的薄板以一定角度相交連成折線形的空間薄壁體系。一般跨度不宜超過30米，適宜于長條形平面的屋蓋，兩端應(yīng)有通長的墻或圈梁作為折板的支點.

大跨建筑結(jié)構(gòu)造型CompanyLogo體育場館的要求籃球館設(shè)計要點：（1）籃球的基本建筑平面尺寸為32m×19m，凈高根據(jù)實踐為8-9m。（2）在結(jié)構(gòu)選型上，多層練習(xí)館樓蓋宜采用井式樓蓋，肋板式樓蓋，以現(xiàn)澆為好，但注意樓板撓度取值較普通樓板撓取值低。若為多個球館，每一個球館均宜單獨設(shè)置，即一個籃球場為一個獨立單元，使其互不干擾。觀摩廊宜設(shè)在場地兩側(cè)或兩端，寬在1.5~2.4m以內(nèi)，距練習(xí)場地凈高大于或等于2.2m，一般層高取3m，最下部欄桿的下口凈高為2.75m，欄桿面高為1200。球場地板最好是用彈性好，不起塵的木質(zhì)地板，練習(xí)館照明設(shè)計應(yīng)以自然采光為主，人工采光為輔，窗開啟位置宜在場地面上3m以內(nèi)和在樓板，屋面板下部3m以內(nèi)（即開腳窗和頂窗），以免產(chǎn)生眩光，宜于兩面采光。練習(xí)館有相應(yīng)的輔助用房，由于附屬用房層高僅3m左右與練習(xí)場層高不一致，宜集中在一起以節(jié)約空間，多層練習(xí)館安全出入口不應(yīng)少于兩個，樓梯不應(yīng)少于兩部，有條件可以設(shè)電梯。體育場館的要求小球館（兵乓球，羽毛球，網(wǎng)球，臺球）兵乓球館（1）練習(xí)場地一般為6m×12m，建筑凈高為3m，如果設(shè)多個球臺，每個球臺為避免相互間影響宜加2m高的隔斷。（2）球臺兩端墻面不應(yīng)開采光窗，球臺兩側(cè)開采光窗時宜開高窗，采光照度應(yīng)均勻一般頂部采光為好。球臺四周壁或隔板所用油漆或涂料應(yīng)為墨綠或深色以利運動員清楚看見乒乓球。場地地面易用不起塵有一定彈性，有一定坡度以便失落的球滾在一起便于收集。坡度在1%較好。（3）照明燈具布置一個延長天臺后3~5m，燈具高度4m以上。羽毛球館（1）場地規(guī)格雙打為6.1×13.4m，單打為5.18×13.4m。場地凈高要求6m，邊線外空地寬3m，其建筑平面凈尺寸雙打場地為13m寬，21m長為好。