建筑构造-大跨度建筑教学课件

06月大跨度建筑及构造设计目录●大跨度建筑历史简介大跨度建筑结构类型、造型与技术特点0大跨度建筑节点构造设计大跨度建筑历史简介●薄壳结构0索结构网架结构膜结构网壳结构桁架结构轻钢结构发展前景1薄壳结构中国空间结构的发屐主要是受西方技术的影响。建国伊始人们想采用空间结构就看到当时在西方国家颇为流行的钢筋混凝土薄壳结构。中国从上世纪50年代开始就开展了薄壳结构的理论研究也有较多的工程实践兴建了些不同形式的钢筋混凝土薄壳。当时跨度最大的是直径om的椭圆旋转面圆形薄壳用于新疆个机械厂的金工车间其他如椭圆抛物面的双曲扁壳用于北京火车站候车大厅平面尺寸35mx35m圆柱面壳用于中国建筑科学研究院礼堂跨度32m)。这些薄壳都以现浇混凝土施工带来了模板复杂、脚于架支撑等问题在60年代以后就用得不多之后曾尝试过改进施工方法如在上海县体育馆30m见方的双曲扁壳采用装配整体式施工在无锡一个试验大厅的54m直径圆球壳上采用无脚手装配式施工但仍未能解决薄壳施工难的问题。在上个世纪后期象在江西宜春师专礼堂不对称菱形平面52mx48m)的屋盖上采用了双曲抛物面壳仅是个别的刚子在中国就很少见到钢筋混凝土薄壳了。虽然如此空间结构的概念却已逐渐深入2网架结构第二次世界大战之后在德国、英国流行了一种以钢杆件组成的平板型网架结构。中国自上世纪60年代初期开始发展网架结构并首先用于上海师范学院球类房(平面圈颜尺寸为301m×40.5m工程上。网架结构突破性的进展则始于1968年建成的首都体育馆这是新中国成立以后规模最大的公共建筑在平面尺寸为99mx112m的屋盖上首次用了正交斜放平面桁架系网架初期的网架还沿用了钢桁架的做法杆件大多采用型钢并以螺栓连接其后的上海体育中心万人体育馆改用网专用的圆钢管杄件和焊接空心球节点这个圆形的体育涫覆盖以净跨110m、总直径125m的三向网架。其施工采用了地面拼装整体吊装的新工艺。这两个体育馆的建成说明在大跨度体育馆中采用网架结构在技术上是成熟的、经济上是合理的也为空间结构在中国的发展奠定了基础。在其后的二十年中网架结构不但被用在大、中跨度的体育馆中也大量用于渚如会堂展览馆、车站、候机大厅等公共建筑中。在当时建设需求的激励下专业的制作和安装企业也应运而生使网架成为中国空间结构的支柱产业。2网架结构应用由于网架平直的外形无法满足对建筑造型多样化的要求使设计者转向其他更富于变化的结构形式自上世纪年代以后网架结构在体育建筑中的应用明显减少了。然而网架结构并没有停止前进的步伐仍旧保留甚至扩展了其应用领域在飞机库和工业厂房中应用就是两个成功对于飞机库来说建筑物的—边需要敞开以便设置机库大门同时屋盖下还要求悬挂吊车因此采用三边支承边自由的网架成为合理的结构造型。早期在上海、咸阳长沙、广州等地的飞机库陆续采用了跨度50~80m的网架结构。随着大型飞机的投入运行就要求更大的跨19年北京首都机场四机位机库采用三层网架跨度为153m双跨2019年建成的A380机库跨度达到了破纪录的1762网架结构应用对于单层工业房网架结构以其大柱网大度以四盖可悬挂设备的特点最能适应当代工业不同生产工艺与使用的要求。自从上世纪80年代以来网架开始推广应用在工房中其数量和面积逐年递增1991年长春第一汽车厂的轿车总装车间平面尺寸为189m×420m、柱网12m×21面积近8万m2。2019年广东肇庆亚洲铝材工业园型材挤压车间226m×1180m)面积达22万m2最大度为52m柱距16m网架下弦分别设有3~10t悬挂吊车。由于工业「房面积大、数量多在中国的网架生产中占有举足轻重的地位这也是网架产量经久不衰的重要原因网壳结构网壳结构早期在中国一直没有得到发展仅有一些个别的工程实例。例如直径60m左右的肋环斜杆型(国外称斯威德勒穹顶球面网壳曾在郑州、烟台等地的体育馆屋盖上采用。圆柱面网壳曾用在同济大学学生食堂度40m)和乌鲁木齐机场飞机库网壳由钢筋混凝土“网片"组成。直到上世纪80年代后期网壳才开始迅速发展这主要是由于生产条件类似的网架制作与安装在中国已趋于成熟所致。网壳结构发展的一个特点是形式的多样化除了传统的圆球网壳如2019年建造的天津体育中心比赛馆直径08m)还采用了组合方式使造型更为丰富。1990年为亚运会兴建的北京体育学院体育馆平面尺寸为59m×59m的屋盖由四片双曲抛物面网壳组成其外形胜出于当时亚运会许多体育馆所采用的网架结构。2019年黑龙江速滑馆外围尺寸为86m×195m主体结构采用中央圆柱面壳和两端半球壳组成的双层网壳是400m道最3网壳结构另外网壳在工业建筑的散料仓库中也得到了广泛应用落地的筒状壳体外形最符合散料堆放的要求。最早在1989年河南中原化肥厂尿素仓库就采用了58m跨度的双层柱面网壳。其后这种网壳在全国数十个发电厂的干煤棚中采用跨度最大的是北京华能发电厂达到了120m中国在网壳结构的应用达到了相当大的规模以跨度来说2019年建成的国家大剧院笼罩着-218m×146m矢高45m的椭郾形空腹网格的球形网壳跨度居国内之冠。以面积来说北京首都机场3号航站楼T3A部分就有18万m2巨大的屋顶采用了抽空三角锥组成的微弯网壳总