建筑构造——大跨度建筑构造2

1、建筑构造第三章 大跨度(kud)建筑构造精品资料 本节课主要内容： 1、悬索结构有哪些结构类型及特点？ 2、膜结构有哪些结构类型及特点？ 3、彩色压型钢板(gngbn)屋面优缺点、适用范围及屋面接缝方式。 4、中庭形式及设计要求。 5、高层建筑中厅防火措施。 6、中庭天窗形式及构造设计要点。精品资料2.7 悬索结构悬索结构(jigu)及其造型及其造型 特点 结构(jigu)类型 精品资料悬索结构悬索结构(jigu)的特点的特点 特点 分工明确索网：钢索，只受轴向拉力 边缘构件：梁、桁架、拱等，和索网通过锚固件固定连接 支承结构 ：柱 适用范围： 造型新颖、跨度(kud)大、施工简便 ，建筑功能

2、灵活，在大跨度(kud)建筑中应用广泛。 精品资料金门大桥金门大桥(jn mn d qio)精品资料南京南京(nn jn)长江三桥长江三桥精品资料悬索结构的类型悬索结构的类型(lixng)1）单层单曲面悬索）单层单曲面悬索精品资料精品资料美国美国(mi u)华华盛顿机场盛顿机场精品资料悬索结构悬索结构(jigu)的类型的类型1）单层单曲面悬索）单层单曲面悬索精品资料2）双层单曲面）双层单曲面(qmin)悬索悬索轮辐式悬索轮辐式悬索 类型(lixng) 单层单曲面 双层单曲面 轮辐式 鞍形精品资料2）双层单曲面）双层单曲面(qmin)悬索悬索鞍形悬索鞍形悬索 类型 单层单曲面(qmin) 双层单

3、曲面(qmin) 轮辐式 鞍形精品资料精品资料精品资料精品资料悬索结构(jigu)优缺点： 优点： 自重轻 便于建筑造型，容易适用于各种平面 施工方便(fngbin)，费用低 创造良好物理性能的建筑空间 缺点： 稳定性差，尤其是单索结构 边缘构件和下部支撑结构耗材多精品资料2.8 膜结构及其建筑造型膜结构及其建筑造型 类型 张拉膜结构 骨架支撑(zh chng)膜 空气支撑(zh chng)膜结构 精品资料膜结构技术概念：用高强度柔性薄膜材料与支撑体系相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，能承受一定外荷载(hzi)的空间结构形式。特点：造型自由轻巧、阻燃、制作简易、安装快捷、节能、使用安全等优点，

4、因而使它在世界各地受到广泛应用。适用范围：适用于大型体育场馆、人口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域。精品资料张拉膜 也称帐篷式结构，由撑杆、拉索和薄膜面层三部分组成，通过张拉，使膜结构呈反向的双曲面形式，从而达到空间稳定性。 结构边界可以是刚性边缘构件，也可以是柔性索。 适用：张拉式索膜结构富于表现力，结构性能强，适用于场馆看台(knti)及娱乐空间，标志性小品，绿色漫步道、商业步行街、建筑入口及膜结构屋顶等精品资料左图：威海体育中心右上：佛山世纪(shj)莲右下：青岛颐中体育场精品资料慕尼黑奥林匹克体育场慕尼黑奥林匹克体育场精品资料骨架(gji)支撑膜 以刚性骨架为承重

5、结构，在骨架上敷设张紧膜材的结构形式。 特点：膜材仅作表皮材料，起到围护和造型的作用，设计制作(zhzu)相对简单，造价低，适用于各大跨度建筑。精品资料延安体育馆西看台延安体育馆西看台(knti)精品资料“鸟鸟 巢巢”精品资料充气(chn q)膜 薄膜系统充气后，使之能够承受外力，形成骨架与维护系统，两者结合为统一的整体。 最大的优越性：自重可以从略不计。 缺点：形象单一，空气要求封闭，应用面较窄。 适用范围：体育馆、展览馆等，且特别适合(shh)于防震救灾等临时性及永久性建筑。精品资料精品资料慕尼黑安联体育场FIFA World Cup Stadium, Munich ，2005精品资料精品

6、资料国家游泳(yuyng)中心(水立方)2007年建成精品资料精品资料精品资料优缺点： 优点： 1、自重轻、跨度大，抗震性能好； 2、建筑造型自由丰富； 3、施工方便； 4、透光性； 5、自洁性。 缺点： 1、耐久性差；2、保温隔热性能及隔音效果(xiogu)都不及传统建筑材料。精品资料3. 大跨度(kud)建筑屋顶构造3.1 概述 大跨度屋顶设计要求： 跨度大，故要求自重较轻，应选择质轻高强的材料与构造做法； 多为大型公共建筑，故要求耐久性好，使用年限长，应选用耐久性材料和构造方法；空间大、要求高，故防水保温隔热性能要求较高；大量人群聚集(jj)，故防火安全要求高；多为重要标志性建筑，故屋顶

7、造型能力要求较高。 精品资料3. 大跨度(kud)建筑屋顶构造3.1 概述 屋顶构造组成 承重结构(jigu) 屋面基层 有檩方案、 无檩方案 保温层或隔热层 屋面面层（防水层） 防水材料 橡胶卷材 涂膜 金属瓦屋面 彩色压型钢板屋面 精品资料屋顶构造屋顶构造(guzo)组成：有檩方案与无檩方案组成：有檩方案与无檩方案精品资料(1)、卷材防水层精品资料(2)、涂膜防水层 优点： 涂膜防水层能够适应任何复杂的屋面形状； 使用寿命较长； 屋面自重较轻； 施工简单。 缺点： 涂膜厚度(hud)比较薄，容易破损。 分类： 铺丝布和不铺玻璃丝布两类精品资料涂膜防水涂膜防水(fn shu)屋面构造做法屋面

8、构造做法精品资料涂膜防水涂膜防水(fn shu)屋面构造做法屋面构造做法精品资料（3）金属(jnsh)瓦防水层 用镀锌铁皮瓦或铝合金瓦做防水层。 优点： 屋面自重轻、防水性能好、使用年限长 缺点(qudin)： 瓦材拼接多、费工费时、造价高精品资料精品资料（4）彩色压型(y xn)钢板屋面 用防腐性能很高的彩色压型钢板作为屋面防水层。 优点(yudin)： 质轻高强； 施工安装块且容易； 色彩艳丽，质感强，艺术效果好； 应用范围广。 缺点： 造价高精品资料3.4 3.4 彩色压型钢板屋面彩色压型钢板屋面(wmin)(wmin)构造构造1 1） 彩板断面形式彩板断面形式精品资料2 2） 彩板规格

9、彩板规格(gug)(gug)精品资料3 3） 彩板构造彩板构造(guzo)(guzo)层次与拼缝构造层次与拼缝构造(guzo)(guzo)彩色(cis)压型钢板屋面构造层次与细部构造： 精品资料3.3 3.3 中庭天窗中庭天窗(tinchung)(tinchung)构造构造 中庭通常(tngchng)是一个大跨度的多功能共享空间。精品资料精品资料1 1）中庭的形式及设计）中庭的形式及设计(shj)(shj)要求要求 中庭(zhn tn)的基本形式 中庭(zhn tn)的设计要求 1节能要求 2采光要求 1）选择好天窗位置及形式；2）控制中庭(zhn tn)尺寸比例关系；3）妥善处理中庭(zhn

10、 tn)各墙面的反光性质。3气候控制要求 精品资料中庭的节能中庭的节能(ji nn)要求要求精品资料选择(xunz)天窗位置 （1）温热气候和常年阴天较多地区，选用(xunyng)玻璃顶。（2）炎热地区选用侧天窗，避免直射光进入。精品资料中庭天窗中庭天窗(tinchung)(tinchung)形式形式a.a.棱锥型天窗棱锥型天窗(tinchung)(tinchung)精品资料b. b. 斜坡斜坡(xip)(xip)式天窗式天窗玻璃(b l)面的坡度一般为15-30，坡长一般在15m以内 精品资料c. c. 拱形拱形(n xn)(n xn)天窗天窗精品资料d. d. 圆穹形天窗圆穹形天窗(tin

11、chung)(tinchung)精品资料e. e. 锯齿形天窗锯齿形天窗(tinchung)(tinchung)炎热地区有一定(ydng)优势 精品资料f. f. 各种各种( zhn)( zhn)组合式天窗组合式天窗精品资料2 2） 中庭中庭(zhn tn)(zhn tn)的消防安全设计的消防安全设计 中庭中庭(zhn tn)的防火措施的防火措施 可参照高层民用建筑设计防火规范可参照高层民用建筑设计防火规范(GB50045)对高层建筑中庭对高层建筑中庭(zhn tn)防火措施的规定防火措施的规定: (1)房间与中庭房间与中庭(zhn tn)回廊的门应设自动关闭的乙级防火门；回廊的门应设自动关闭

12、的乙级防火门； (2)与中庭与中庭(zhn tn)相连的过厅通道外，应设防火大门或防火卷帘门分隔；相连的过厅通道外，应设防火大门或防火卷帘门分隔； (3)中庭中庭(zhn tn)每层回廊应设有自动灭火系统，其喷头间距不小于每层回廊应设有自动灭火系统，其喷头间距不小于2m，不大，不大于于3.8m，中庭，中庭(zhn tn)高度超过高度超过8m时，还应增水幕设备；时，还应增水幕设备； (4)中庭中庭(zhn tn)每层回廊应设火灾自动报警设备；每层回廊应设火灾自动报警设备； (5)应按规定设排烟设施应按规定设排烟设施: 净空高度小于净空高度小于12m的室内中庭的室内中庭(zhn tn)可采用自然排

13、烟措施，其可开启可采用自然排烟措施，其可开启的平开窗或高侧窗的面积不小于中庭的平开窗或高侧窗的面积不小于中庭(zhn tn)面积的面积的50%。 不具备自然排烟条件及净空高度超过不具备自然排烟条件及净空高度超过12m的室内中庭的室内中庭(zhn tn)设置机械设置机械排烟设施。此外，还要在中庭排烟设施。此外，还要在中庭(zhn tn)顶棚、走道、周围房间等部位设顶棚、走道、周围房间等部位设有烟感探测器。同时还要采取隔离措施，保证周围房间的烟火不窜入中庭有烟感探测器。同时还要采取隔离措施，保证周围房间的烟火不窜入中庭(zhn tn)空间。空间。 必须使中庭必须使中庭(zhn tn)空间能有效地排

14、烟空间能有效地排烟 中庭中庭(zhn tn)的机械排烟途径可以有两种：的机械排烟途径可以有两种： 通过中庭通过中庭(zhn tn)排烟或将烟从中庭排烟或将烟从中庭(zhn tn)外部排出。外部排出。 精品资料中庭排烟中庭排烟(pi yn)要求要求精品资料3 3） 中庭中庭(zhn tn)(zhn tn)天窗构造天窗构造在中庭采光处理中，最常用的是金属骨架玻璃采光天窗的方式。 中庭围护结构(jigu)也可以采用在大跨度建筑中发展起来的织物篷幕结构(jigu)充气结构(jigu)与张拉结构(jigu)。精品资料天窗天窗(tinchung)材料的选择材料的选择 采光天窗主要由骨架、透光材料、连接件、

15、胶结密封材料组成。 考虑采光与造型的需要(xyo)，采用金属骨架玻璃采光天窗。材料的选择应考虑天窗的实际情况，玻璃通常有4大类：夹层安全玻璃、丙烯酸酯有机玻璃、聚碳酸酯有机玻璃、及其他玻璃精品资料中庭天窗构造中庭天窗构造(guzo)要点要点着重介绍顶部进光的玻璃顶，设计要求如下： 1. 安全性能 较高的承载力、足够的强度、连接牢固可靠 2. 防止天窗冷凝水对室内的影响 设置排水槽，排水槽要保证必要的排水坡度(pd)，排水路径不能过长 3. 天窗应有良好的防水性能 足够的排水坡度(pd)、排水路线短捷畅通、接缝严密 4. 防止眩光对室内的影响 采用具有漫反射性能的透光材料、加设折光构件 5. 满足建筑安全防护要求 高层建筑中庭的玻璃屋顶，采用金属承重构件时，应设自动灭火设备保护或喷涂防火材料，使其耐火极限达到1小时的要求。顶棚应设有烟感探测器，并应符合中庭排烟设计的要求。 6. 防雷要求 精品资料中庭天窗的相关构造中庭天窗的相关构造a. 玻璃玻璃(b l)顶的承重结构顶的承重结构 一般选用金属结构，常用的结构型式有梁结构、拱结构、 架结构、网架结构等。 承重结构直接作为安装玻璃的骨架安装玻璃的骨架做成天窗标准单元，再将各单元安装在承重结构上。连接(linji)螺栓、螺丝应采用不锈钢