现有建筑中悬挑结构调研.doc

现有建筑中的悬挑结构调研悬挑结构在建筑中应用广泛，常见的有挑檐、阳台、体育场看台顶棚及剧院的挑台，还可直接用于屋顶。悬挑结构的平衡措施一般采取拉、压及拉压结合的方法或用副跨平衡措施。悬挑结构的优缺点：优：悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、空间布置灵活。缺：悬挑结构受力状态与其他结构比有不利的一面，进行强度和变形实验外，还要进行抗倾覆实验。其跨度仅为简支结构的一半。悬挑结构的抗倾覆平衡：悬挑结构的固定端有较大的倾覆力矩。一般认为，悬挑结构的抗倾覆安全系数应大于1.5。即 抗倾覆力矩/倾覆力矩1.5 。悬挑结构倾覆平衡一般采用下面几种方式;a 在跨度较小的雨棚、阳台结构中常采用；b 常见于悬挑网架、悬挑网格结构; c 常用于机库、车库建筑中； d 剧院的挑台常采用这种结构形式悬挑结构的受力：悬挑结构的支座最大弯矩是相同跨度简支梁跨度中最大弯矩的4倍，为减少玩具，常在梁下部设柱子或斜撑或在梁上部设置拉索。简图：图1-4-5 为悬臂梁与带悬挑简支梁的受力比较，在悬臂梁中间增设支座并把悬臂梁改为简支支座后，梁内最大负弯矩仅为悬挑梁最大负弯矩的四分之一。悬挑结构的结构形式：混凝土结构、钢结构、钢桁架结构、膜结构覆盖案例分析：天津奥林匹克中心体育场简介：天津奥体中心体育场是一座不规则的椭圆形建筑，状如水滴。这座场馆临水而建、依水而起，四面水所包围，远远望去，像在水中溅起的一颗水珠。体育场曲面由外弧里弧共896条圆弧、近万个节点合成而成。屋面采用了能化屋面系统，自上而下分为顶层阳光板、中间层金属板和临地面层高墙玻璃三个部分，具有很高的透光率及重量轻、抗冲击、隔热、防结露、节能等特点，与相同厚度的传统板材相比，可节省25%的能源。天津奥林匹克中心体育场坐落于天津市南开区，总建筑面积16.9万m，占地面积8万m，看台面积3.6万m，可容纳观众八万人，檐口高度53m，地上6层。楼内空间分别为体育、娱乐、餐饮、住宿等不同功能的附属用房，在二层设有人群活动广场，供观众疏散、休息使用。该工程为软土地基，采用PHC高强混凝土(C80)预应力A型管桩，基础桩沿环状轴线和放射轴线的交点分布成单桩和群桩，群桩又按三角形、矩形、平行四边形、六边形等不同形状不同数量组成967个独立承台基础。体育场主体结构以钢筋混凝土框架结构为主支撑屋面结构的钢支撑圆柱及环梁采用劲性钢骨混凝土。环向桁架与主、子桁架之间的节点采用铸钢件连接，檩条采用焊接矩形管。 体育场屋盖平面呈扁长椭圆，长轴471m，短轴370m，采用落地的钢管桁架体系，由环形圈梁划分为上、中、下三部分。各榀平行弦桁架呈V字形布置，径向首尾相接，环向布设钢管檩条及交叉支撑，构成一个稳定的三维空间体系。屋面中心即在运动场地上方，是一椭圆形的开敞部分，桁架在此设置檐口。通过静力及动力分析，结构檐口处变形较大，设计中将檐口环形梁改为环形桁架，加强了结构的整体刚度，整个结构方案布局合理，空间整体性好。钢结构屋盖覆盖面积巨大，达7.8万m，单榀桁架最长达90m，重约50t，施工时主体结构采用单元组拼吊装，悬挑部分加设内场，外场临时支撑体系，最后进行悬挑主桁架的檐口闭合，安装精度误差控制在2mm内。体育管中的悬挑结构：1.屋盖：钢管桁架悬挑结构 2. 桁架：V型平行弦桁架悬挑结构钢管桁架悬挑结构根据受力特性的不同,可分为平面管桁结构和空间管桁结构。平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内,结构平面外刚度较差,一般需要通过侧向支钢结构厂房撑保证结构的侧向稳定。空间管桁结构通常为三角形截面,与平面管桁结构相比,它能够具有大的跨度,且三角形桁架稳定性好,扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置面外支撑的场合,三角形桁架可提供较大跨度空间。一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构,且