中國國家大劇院建筑結構解讀

桁架構造建筑案例分析姓名：董書敏學號：1241401030

——中國國家大劇院

中國國家大劇院位于北京市中心天安門廣場西，人民大會堂西側，西長安街以南，由國家大劇院主體建筑及南北兩側的水下長廊、地下停車場、人工湖、綠地組成，總占地面積11.89萬平方米，總建筑面積約16.5萬平方米，其中主體建筑10.5萬中國國家大劇院標志平方米，地下附屬設施6萬平方米。國家大劇院建筑屋面呈半橢圓形，由具有嚴峻的色調(diào)和光澤的鈦金屬掩蓋，前后兩側有兩個類似三角形的玻璃幕墻切面，平面投影東西方向長軸長度為212.20米，南北方向短軸長度為143.64米，建筑物高度為46.285米，根底埋深的最深局部到達-32.5米。國家大劇院主體建筑鋼構造超橢球體殼為一個超大空間殼體，殼體是經(jīng)過準確數(shù)字計算得出的系數(shù)為2.24的超級橢球，它集建筑、材料、設備等高科技于一身，其外圍護裝飾板面積約36000m2。巨大的殼體是建筑與構造的融合體、墻面與頂面渾然一體沒有界限。整個鋼殼體由頂環(huán)梁、鋼架構成骨架，148榀(其中102榀不露明，46榀露明)弧形鋼架呈放射狀分布，鋼架之間由連桿、斜撐連接，殼體鋼架從外觀看似是落在水中，實際上下部是支撐在3m寬>2m高的巨大混凝土圈梁上。設計考慮到便利施工及加工周期問題，殼體鋼構造構件盡量標準化，并易于裝配。國家大劇院鋼殼體構造呈半橢球形,由頂環(huán)梁、梁架、斜撐和環(huán)向聯(lián)系桿件組成。其長軸(東西向)長212120m,短軸(南北向)長143164m,建筑總高度為461285m。鋼殼體構造由頂環(huán)梁、梁架(分長軸梁架與短軸梁架)、斜撐和環(huán)向連系桿件組成。其中頂環(huán)梁呈橢圓形,長軸長約60m,短軸長約38m,由環(huán)形鋼管、箱形梁以及H型鋼等構件組成。長軸梁架由H型鋼拼焊而成,短軸梁架承受60mm厚鋼板拼焊而成。梁架呈中心對稱輻射狀布置。斜撐與連桿承受140～195的鋼管制作。連桿沿水平環(huán)向布置,上下、里外共82道,并承受鑄鋼連接件或套筒連接件與梁架連接。鋼殼體平面如圖1所示,梁架編號由正北開頭,往西依次為W01～W74,往東依次為E01～E74,在正南集合。國家大劇院的鋼殼體為超大型空間構造,構造體量大,整個構造待殼體完全形成后,方為穩(wěn)定的空間構造。因而,在施工階段保證構造的穩(wěn)定與安全至關重要。國家大劇院的玻璃幕墻通過鋁合金梁(轉(zhuǎn)接件)與主鋼架牛腿連接。國家大劇院玻璃幕墻與鋼構造連接與一般幕墻不同，它的轉(zhuǎn)連接是用螺栓連接(一般其他工程為焊接)，轉(zhuǎn)接件本身即為裝飾件，無需再單獨裝飾鋁扣板。國家大劇院殼體玻璃局部連接兩個鋼梁的連桿其特殊的構造方式屋面透亮區(qū)域連接節(jié)點預制的特殊構件

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