建筑构造（下）三大跨度建筑构造_建筑构造.pptVIP

大跨度建筑构造 本单元内容: 主要的大跨结构类型及造型特点 屋顶的构造处理要点 天窗设计要点 学习的重点 各类型大跨结构的基本力学原理和特征 建筑造型与结构的有机结合。 尺度的概念 屋顶构造及天窗 1. 概论1.1 大跨度建筑的概念 界定：30M 历史 ——万神庙 ——美国·底特律·韦恩县体育馆 （Wayne County stadium ） （266m，圆形钢网壳） ——上海体育馆 （110m，圆形钢平板网架） ——英国千年穹 （365m，帐篷结构） 选择结构形式的意义 ——造型 ——空间利用的合理性 ——对内部装饰的影响 1.2 大跨度结构形式可分为两大类 平面结构体系 ——桁架 ——刚架 ——拱 ——…… （把结构构件本身作为独立的单元来考虑） 空间结构体系 ——网架 ——折板 ——薄壳 ——悬索 ——…… （把结构的所有组成构件协同起来共同跨越空间，作为整体来考虑——整体作用大于单个作用之和，且多向受力比单向受力更发挥材料潜力，空间工作比平面工作更符合力的自然传递路线） 2 十种常用的大跨度结构形式 拱 刚架 桁架 网架 折板 薄壳 悬索 帐篷薄膜 充气薄膜 悬挑 2.1 拱结构及其造型 特点 结构类型 影响造型的因素 ——拱结构的特点 特点 ——轴向受压（无弯距、只要求材料的受压性能好，可以很薄。相同 截面高的拱与梁，由于前者的曲面作用，跨度相差n倍） ——有横向侧推力 ——拱结构的结构类型 结构类型 ——无铰拱、两铰拱、三铰拱 ——木、钢、钢筋混凝土 ——实腹、空腹 ——拱结构影响造型的因素 影响造型的因素 ——矢高f（1/5-1/7 不小于1/10） ——平衡水平侧推力的方式 ——屋面材料的类型（如油毡f不小于1/8） 实例 2.2 刚架结构及其造型 特点 结构类型 影响造型的因素 ——刚架结构的特点 特点 ——刚结点（与排架结构对比）：大大减少梁的跨中弯距 ——结构断面小，外形简洁，可暴露结构构件 ——门型刚架中部向上微翘有利于综合利用室内空间，扩大净空高度 ——适用于40m跨度以内，动荷载不能太大（吊车≤10T，远小于排架） ——刚架结构的结构类型 结构类型 ——无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架 ——刚架结构的造型 2.3 桁架结构及其造型 特点 结构类型 造型 ——桁架结构的特点 特点 ——格构形，全部节点均为铰接，每一杆件受力均为轴向力。 ——受力时考虑施于节点，可避免使杆件受弯。 优点 ——①省材②受力明确③自重轻，可跨越较大空间④便于安装运输缺点 ——结构高度较大，需增强稳定性 ——桁架结构的类型 类型 按构成 ●三角形 结构高度最低 1/5-1/2 ≤18m ●拱形 受力最好 1/6-1/8 18-36m 60m （无斜腹杆） 15-30m ●梯形 受力较好 ，制作方便 1/6-1/8 18-36m 72m 按材料 ●钢 适宜36m以上跨度，自重轻 ●钢筋混凝土 适宜36m以下跨度 ●木 ——特殊环境（相对湿度大于75%或有腐蚀性介质时）不宜钢、木材料，只宜预应力钢筋混凝土材料。 ——桁架结构的造型 ——桁架结构实例 2.4 网架结构及其造型 特点 结构类型 网架尺寸 杆件断面节点连接 造型 ——网架结构的特点 特点 杆件互相支撑，形成多向受力的空间结构 优点 ●空间刚度好 （多向受力，整体性好） ●自重轻 ? 跨度大 （受力合理，节省材料） ●杆件规格统一为有限的几种，易于工厂化生产 ●有利于选型、适于各种屋面形状 ——网架结构的类型 类型 按外形 平板、曲面 按层