大跨建筑分析课件

壳体结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。优点：壳体能充分利用材料强度，同时又能将承重与围护两种功能融合为一。薄壳结构的优点是可以把受到的压力均匀地分散到物体的各个部分，减少受到的压力。实际工程中还可利用对空间曲面的切削与组合，形成造型奇特新颖且能适应各种平面的建筑。缺点：较为费工和费模板。壳体结构各类薄壳结构屋顶扭壳工作原理示意图实例分析：德国汉诺威游泳馆网架结构由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。优点：具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等特点；缺点：是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。一、交叉桁架体系网架由两组或三组平面桁架组成的网架结构。二、三角锥体系网架适合于正方形、矩形、三角形、梯形、六边形、八边形和圆形等平面形状的建筑。其中分为：三角锥网架、抽空三角锥网架、蜂窝形三角锥网架。三、四角锥体系网架由四角椎体组成的网架结构，有五种形式，分别是：正方四角锥网架、正方抽空四角锥网架、斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架和星型形四角锥网架。四、六角锥体系网架由六角锥体（七面体）组成的网架结构，称为六角锥体系网架。它的基本单位元为6根弦杆，6根弦杆构成的六角锥体。这类网架的一种主要形式即为六角锥网架。网架结构基本分类实例分析：哈尔滨梦幻乐园建筑屋盖部分采用钢空间网架结构，符合该建筑大空间需求。屋顶倾斜，在普通网架的基础上采取斜置和弯折的布置方法。同时，根据平面布置进行裁剪组合，使之既符合扇形平面空间的需求，又兼顾了结构网格的布置。常见的网壳结构形式单层网架双层网架圣约迪奥运体育馆屋盖采用空间网壳结构。网壳分为五个部分，中央为双曲扁壳，周圈四篇弯曲的筒壳，整体形成微微起伏的外轮廓，与所在山坡相呼应。建筑空间和形象处理都以表达屋盖为出发点。比赛厅下沉，波浪形檐口与屋顶的过渡等等。且五块屋盖单元之间的连接部分处理成天窗，用于采光通风，形成光影效果和质地变化清楚的表达了屋盖的结构逻辑。4.悬索结构悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能，可以做到跨度大、悬索结构自重小、材料省、易施工。中国是世界上最早应用悬索结构的国家之一，在古代就曾用竹、藤等材料做吊桥跨越深谷。明朝成化年间（1465～1487年）已用铁链建成霁虹桥。近代的悬索结构，除用于大跨度桥梁工程外，还在体育馆、飞机库、展览馆、仓库等大跨度屋盖结构中应用。悬索结构特点：1.通过索的轴向拉伸抵抗外荷作用，充分利用钢材强度，自重低。跨度越大，经济型越好。2.施工方便费用低。3.便于建筑造型，容易适应各种建筑平面。4.可创造具有良好的物理性能的建筑空间。5.稳定性差。6.边缘构件和下部支撑必须具有一定的刚度和合理的形式,以承受索端巨大的水平拉力。悬索结构周边构件与屋盖示意图1.圆弧周边2.柔型周边2.拱形周边日本国立代代木竞技场游泳馆的屋面结构式利用一对张拉在两个钢筋混凝土塔柱上，锚固块之间的主钢索形成类似悬索桥的中央结构，在此结构和看台钢筋混凝土框架结构后端之间布置工字刚悬索吊构件组成半刚性曲面悬吊结构。两根主钢索在主跨内顺着屋面张拉方向呈梭型展开为自然采光和人工照明提供了空间。塔柱外侧主钢索斜拉至地下的锚固块，两侧与看台相连的钢筋混凝土支撑结构及与泳池相连的基础梁也延伸至此，起到平衡基础水平力的作用。截面为H型、C型、Z型、U型钢构件（一般构件的厚度小于16mm,其中C型、Z型、U型钢属冷弯薄壁型钢)连接起来，组成主体承重体系；以各种板材(板材厚度一般小于4mm）作为屋面和墙面，再配以构件、门窗等形成完整的建筑体系。轻--自重轻、围护结构轻、构件轻、用钢少等。4.轻钢结构轻钢结构的特点：

1、适用范围广，已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中。2、施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需30天左右，而若采用钢筋混凝土结构则需要8—12个月左右。3、综合经济效益好,我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。4、抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、自重轻，因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。5、宜于拆卸搬迁。6、有利于环保，钢结构建筑是对城市环境影响最小的一种结构之一，在西方已被广泛采用，所以有“绿色建筑”之称。

4.多跨多坡刚架(MGl)具有类型MSl的特点。复跨多坡或多跨多坡的设计，适合多种使用类型建筑物的需要。

5.高低跨刚架(MG2)具有类型MSl的特点。且外形构造灵活，适合于成套组合式厂房。

法国里昂火车站—“飞鸟”造型3.火车站大厅中间的一对长120米，最高处离地面40米的钢拱沿着客运站屋顶线构成屋脊。两边的两条钢拱横跨120米4.大厅穹顶及悬挑平台这个宛如教堂建筑的穹顶，使大厅看起来更像一个光影交错的冥想空间。