WLAN典型建筑结构覆盖案例分析——A筑物结构覆盖方案及成本分析(草稿)

WLAN典型建筑结构覆盖案例分析

中国移动设计院

2011-11-15

1. 概述 (1)

1.1 典型建筑物结构 (1)

1.2 典型建设方案 (3)

2. 双排类建筑物类型建设方案分析 (5)

2.1双排类建筑室内独立放装AP方式 (5)

2.2 双排类建筑室内放装AP+天馈系统方式 (6)

2.3 双排类建筑室内分布系统合路方式 (6)

2.4 双排类建筑各建设方案比较与成本分析 (7)

3. 单排类建筑物类型建设方案分析 (8)

3.1单排类建筑室内独立放装AP方式 (8)

3.2单排类建筑室内放装AP+天馈系统方式 (9)

3.3 单排类建筑室内分布系统合路方式 (9)

3.4 单排类建筑各建设方案比较与成本分析 (10)

4. 套房类建筑物类型建设方案分析 (11)

4.1套房类建筑室内独立放装AP方式 (11)

4.2 套房类建筑室内放装AP+天馈系统 (11)

4.3 套房类建筑室内分布系统合路方式 (12)

4.4 套房类建筑各建设方案比较与成本分析 (12)

5. 室内空旷场景建设方案分析 (13)

5.1室内空旷场景室内独立放装AP方式 (15)

5.2 室内空旷场景建筑室内分布系统合路方式 (15)

5.3 室内空旷场景建筑各建设方案比较与成本分析 (16)

6. 室外空旷场景建设方案分析 (17)

6.1室外空旷场景室外独立放装AP+室外天线方式 (17)

6.2室外空旷场景室外合路方式 (19)

6.3室外空旷场景各建设方案比较与成本分析 (19)

7. 总结 (20)

1.概述

为了进一步规范WLAN建设方案，提高WLAN设计及工程的效率与质量，以及提升新建WLAN站点建设成本估算的准确度，在集团下发的《2011年无线局域网（WLAN）分场景覆盖建设方案汇编》的基础上，本文档以典型建筑物结构为出发点，将建筑物场景分为五类：双排类建筑物，单排类建筑物，套房类建筑物，室内空旷类场景，室外空旷类场景，并对以上五类建筑物场景的不同建设方案的系统性能及成本进行分析与比较，并提出相关建设建议。

1.1 典型建筑物结构

●类型1：双排类建筑物

图1.1 双排类建筑物类型示意图

双排类建筑物特指在走廊两边均有简单结构房间的建筑物类型，典型场景包括校园宿舍楼以及酒店等。

●类型2：单排类建筑物

图1.2 单排类建筑物类型示意图

单排类建筑物特指只在走廊单边有简单结构房间的建筑物类型，典型场景包括医院住院部以及酒店等。 ● 类型3：套房类建筑物

客厅

走廊

卧室1书房餐厅

阳台

卧室2

卫生间卫生间

书房

餐厅客厅

阳台

卧室1卧室2

图1.3 套房类建筑物类型示意图

套房类建筑特指走廊边房屋内结构复杂，房间数量多，穿透损耗较大的建筑物类型，典型场景包括高档居民小区等。 ● 类型4：室内空旷场景

站台

图1.4 室内空旷类场景示意图

室内空旷场景特指室内空间较大，并且隔断少，穿透损耗小的场景，典型场

景包括候车室，候机楼，以及营业厅等等。

●类型5：室外空旷场景

图1.5 室外空旷类场景示意图

室外空旷场景特指室外空旷，无高层建筑物阻挡的场景，典型场景包括农村，公园以及广场等等。

1.2 典型建设方案

根据集团下发文档，WLAN热点覆盖的主要建设方式主要有室内建设、室外建设等。本文档共讨论4种建设方案，具体分类见下图。

WLAN热点覆盖建

设方案

室内建设

室外建设

室内分布系统合路

室内独立放装AP

室外AP+室外天线

室内放装AP+天馈系统

室外AP+室外天馈系统图1.6 WLAN典型建设方案分类

●方案1：室内独立放装AP

室内独立放装AP建设方式是在目标覆盖区域或目标覆盖区域附近直接部署

AP，AP通过其自带天线实现WLAN覆盖。

●方案2：室内放装AP+天馈系统

室内放装AP+天馈系统建设方式是在目标覆盖区域或目标覆盖区域附近直接部署AP，AP通过简易天馈系统（包括功分器或耦合器、短距离馈线、天线等）实现WLAN覆盖。

●方案3：室内分布系统合路

室内分布系统合路是将WLAN信号通过合路器与GSM/TD共室内分布系统，各系统信号共用天馈系统进行覆盖。

●方案4：室外AP+室外天线

室外放装AP+室外天线建设方式是在目标覆盖区域或目标覆盖区域附近直接部署AP+室外天线，AP通过室外天线实现WLAN覆盖。

●方案5：室外AP+室外天馈系统

室外分布系统合路是将WLAN信号通过合路器与GSM/TD共室外天馈系统，各系统信号共用天馈系统进行覆盖。

下面，本文档将对五种建筑物结构类型以及相应的建设方案进行详细分析。

●WLAN系统上下行链路计算

自由空间的损耗，根据自由空间电波损耗公式：

Lbs =32.4+20lgF(MHz)+20lgD(km)

式中，Lbs称为自由空间的路径传播损耗。

将WLAN的频率f取2.4GHz，则 Lbs =100+20lgD(km)

WLAN下行系统分析：

下面我们以大楼中任意一个AP为例，进行本方案中WLAN系统的链路预算，参见下图：

天线的的发射功率为20dBm，2.4G覆盖天线增益为3dBi，

则天线的输出功率为23dBm（已经考虑接头的损耗）

则WLAN信号损耗公式变为：Lbs =100+20lgD(km)+建筑物特性损耗

例：距每个天线口10m处（远处）所对应的最小场强为（此处结构损耗考虑有二道混凝土墙损耗30dB和天花板损耗5dB）：

P20m =23dBm－60.00dB－30 dB－5dB

=-72.00dBm>-75dBm （根据中国移动无线局域网WLAN工程设计规范中2.4无线覆盖信号强度要求:在设计目标覆盖区域内95%以上位置， WLAN覆盖接收信号强度应大于等于-75dBm。）

根据以上估算，可以知道，距每个天线口10m处，考虑有三道混凝土墙损耗30dB 和天花板损耗5dB后边缘场强为-72.00dBm，用户接收到的WLAN信号场强可以达到高速上网的需要。

2.双排类建筑物类型建设方案分析

2.1双排类建筑室内独立放装AP方式

方案描述：室内放装AP采用自带天线时一般使用 2.4GHz、5.8GHz或2.4GHz+5.8GHz双频室内型100mW AP。容量需求较高的区域推荐使用802.11n 标准的AP，提高网络容量。此外，可通过开启5.8GHz频段对流量进行分流。由于AP功率较小，WLAN覆盖范围也较小，覆盖范围受到建筑物内部设施、房间分隔的影响，实际应用中一般以不穿透墙或只穿透一两堵墙为宜，在不同楼层一般需要使用不同的AP进行覆盖。

在例如高校宿舍楼等高容量需求的情况下，应根据并发用户数需求，确定每台AP安装位置和覆盖区域。设备一般安装在走廊，如条件允许，可将AP延伸至房间中。尤其是对于房间信号穿透损耗较小（如采用木质门、有窗户等）的场景，在走廊安装AP+自带鞭状天线即可满足覆盖。

双排直布（走廊）.

pdf 双排直布（室内）.

pdf

图2.1 双排类建筑室内独立放装AP方案示意图

双排直布（走廊）.

xls 双排直布（室内）.

xls

图表1双排类建筑室内独立放装AP预算

2.2 双排类建筑室内放装AP+天馈系统方式

对于房间信号穿透损耗较大（如铁质门、无窗户、实心水泥墙体等）的建筑，可采用AP+定向板状天线方式。如下图所示，每台AP采用二功分加馈线接2个定向板状天线，天线安装在所覆盖房间门对面墙壁。每个天线覆盖2个房间。如下图所示。另外，对于房间信号穿透损耗较小（如采用木质门、有窗户等）的宿舍，也可采用AP+全向吸顶天线对其进行覆盖。

双排AP+天馈系统.p

图2.2 双排类建筑走廊直接布放AP+定向天线方案示意图

双排AP+天馈（走廊

）.xls

图表2双排类建筑室内放装AP+天馈系统（走廊）预算

2.3 双排类建筑室内分布系统合路方式

对于已建GSM/ TD室内分布系统的站点，WLAN可采用合路方式进行覆盖。设备一般安装在宿舍楼每层机房、弱电井或走廊。在建设时应充分考虑容量需求，

合理选取合路点，避免2个AP合路到1个支路中。

双排合路模板

Model (1).pdf

图2.3双排类建筑室内分布系统合路方式示意图

双排合路.xls

图表3双排类合路预算

2.4 双排类建筑各建设方案比较与成本分析

●双排类建筑各建设方案比较

●双排类建筑各建设成本分析

以上文所提示意图为例，各方案成本分析表如下：

注：成本比较是以第一种建设方案成本为基数，另外三种建设方案成本与其成本相除，得到的相对值。

3.单排类建筑物类型建设方案分析

单排类建筑物WLAN建设方案与双排类建筑物类似，区别在于在单排类建筑室内独立放装AP+天线方式时，为防止室内信号外泄，建议采用室内定向板状天线。具体方案描述如下。

3.1单排类建筑室内独立放装AP方式

单排直布（走廊）.

pdf 单排直布（室内）.

pdf

图3.1 单排类建筑房间内独立放装AP方案示意图

单排直布（走廊）.

xls 单排直布（室内）.

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图表4单排类建筑室内独立放装AP预算

3.2单排类建筑室内放装AP+天馈系统方式

单排类建建筑建议全部采用AP+定向板状天线方式。如下图所示，每台AP 采用三功分加馈线接3个定向板状天线，天线安装在所覆盖房间门对面墙壁。每个天线覆盖2个房间。如下图所示。

单排AP+天馈系统.p

图3.2 单排类建筑走廊直接布放AP+定向天线方案示意图

单排AP+天馈系统.x

图表2单排类建筑室内放装AP+天馈系统预算

3.3 单排类建筑室内分布系统合路方式

对于已建GSM/ TD室内分布系统的站点，WLAN可采用合路方式进行覆盖。设备一般安装在宿舍楼每层机房、弱电井或走廊；天线一般安装在走廊的顶部。GSM/ TD建设时应已考虑天线类型。在建设时应充分考虑容量需求，合理选取合路点，避免2个AP合路到1个支路中。

单排合路.pdf

图3.3单排类建筑室内分布系统合路方式示意图

单排合路.xls

图表3单排类建筑室内AP合路预算

3.4 单排类建筑各建设方案比较与成本分析

●单排类建筑各建设方案比较

●单排类建筑各建设成本分析

以上文所提示意图为例，各方案成本分析表如下：

注：成本比较是以第一种建设方案成本为基数，另外两种建设方案成本与其相除，得到的比较值。

4.套房类建筑物类型建设方案分析

套房类建筑物房屋内隔断较多，存在加大的穿透损耗，建议首先考虑采用AP直布入室内的方式。如遇到困难，可采用AP+天线或者室分合路的方式。

4.1套房类建筑室内独立放装AP方式

方案描述：室内放装AP采用自带天线时一般使用 2.4GHz、5.8GHz或2.4GHz+5.8GHz双频室内型100mW AP。容量需求较高的区域推荐使用802.11n 标准的AP，提高网络容量。此外，可通过开启5.8GHz频段对流量进行分流。由于套房内隔断较多，建议采用房间内直布AP的方式进行覆盖。如果AP无法放入房间内，不建议使用本方式布放。

套房直布（室内）.

pdf

图4.1 套房类建筑房间内独立放装AP方案示意图

套房直布（室内）.

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图表5套房类建筑室内独立放装AP预算

4.2 套房类建筑室内放装AP+天馈系统

由于业主阻挠或者其他原因，导致AP不能在房屋内直布时，可采用AP+定向板状天线方式。如下图所示，每台AP采用二功分加馈线接2个定向板状天线，天线安装在所覆盖房间门对面墙壁。每个天线覆盖2个套房。如下图所示。由于套房内穿透损耗很大，不建议采用AP+全向吸顶天线对其进行覆盖。

套房AP+天馈系统.p

图4.2 套房类建筑走廊直接布放AP+定向天线方案示意图

套房AP+天馈.xls

图表2套房类建筑室内放装AP+天馈系统预算

4.3 套房类建筑室内分布系统合路方式

对于已建GSM/ TD室内分布系统的站点，WLAN可采用合路方式进行覆盖。设备一般安装在宿舍楼每层机房、弱电井或走廊；天线一般安装在走廊的顶部。

套房合路.pdf

图4.3套房类建筑室内分布系统合路方式示意图

套房合路.xls

图表3套房类建筑室内合路预算

4.4 套房类建筑各建设方案比较与成本分析

●套房类建筑各建设方案比较

●套房类建筑各建设成本分析

以上文所提示意图为例，各方案成本分析表如下：

注：成本比较是以第一种建设方案成本为基数，另外两种建设方案成本与其相除，得到的比较值。

5.室内空旷场景建设方案分析

室内空旷场景一般结构简单，空间较为空旷，窗户较大，穿透损耗小，在建设WLAN时，应同时兼顾覆盖与容量。

室内空旷场景可根据用户数量分为两类：

●密集用户室内空旷场景：如候车室，候机楼大厅，医院输液部等等，此类场

景潜在用户密度大，用户总数高，潜在并发用户数多，在直布AP时建议加大AP直布密度。

●稀疏用户室内空旷场景：如营业厅，开放式咖啡馆等等，此类场景用户密度

小，用户总数低，潜在并发用户数少，在直布AP时可适当降低AP直布密度。

●综合上述的场景分析，在建设方式的选择上，当是密集用户型室内空旷场景

时，应当选用室内独立放装AP方式；当是稀疏用户室内空旷场景时，当选择与原有室分系统合路的方式进行覆盖。室内放装AP+天馈系统方式不适合室内空旷场景。

●室内空旷场景频率规划：在使用2.4GHz频点时，为保证信道之间不相互干

扰，要求两个信道之间间隔不低于25MHz。在一个覆盖区内，最多可以提供

3个不重叠的频点同时工作，通常采用1、6、11三个频点。5.8GHz的5个频点互不重叠，可在同一覆盖区域内使用。

WLAN频率规划需综合考虑建筑结构、穿透损耗以及布线系统等具体情况进行。室分合路方式原则上只能采用2.4GHz频段；室内放装和室外布放方式优先采用2.4GHz频段，若无法避免2.4GHz频段同频干扰，或为增加系统容量，可引入5.8GHz频段。

图5.1：同一楼层覆盖区域内使用7个AP示意图

图5.2：同一楼层覆盖区域内使用3个AP示意图

对于802.11n频率使用，应遵循以下原则：

? 2.4GHz频段选择

2.4GHz频段存在较多干扰，如有其它运营商的网络、业主自建网络等，建议采用20M带宽进行组网和规划，选择1、6、11三个互不重叠的信道。

在允许独立运营商布网、干扰较少，且AP数量较少，只需要使用1~2个频

点规划组网，可以采用40MHZ或一个20M、一个40M频段组网。

? 5.8GHz频段选择

5.8GHz频段相对干扰较少，建议采用两个40M、一个20M组网方案（与2.4Ghz三个频点对应）及五个20M频段组网（AP部署密集情况）。

建议干扰AP较少或仅允许独立运营商布网时，采用一个或两个40M组网方案。如果AP数量过多，建议通过AP的位置的合理选择和天线方向的朝向，减小相互干挠

5.1室内空旷场景室内独立放装AP方式

方案描述：室内空旷区域在室内放装AP采用自带天线时一般使用2.4GHz、5.8GHz或2.4GHz+5.8GHz双频室内型100mW AP。容量需求较高的区域推荐使用802.11n标准的AP，提高网络容量。此外，可通过开启5.8GHz频段对流量进行分流。

室内空旷直布（室

内）.pdf

图5.1 室内空旷场景建筑房间内独立放装AP方案示意图

室内空旷直布.xls

图表6室内空旷类建筑室内独立放装AP预算

5.2 室内空旷场景建筑室内分布系统合路方式

对于已建GSM/ TD室内分布系统的站点，WLAN可采用合路方式进行覆盖。设备一般安装在弱电井；天线一般安装在室内空旷场景的顶部。GSM/ TD建设时应已考虑天线类型：对于空旷区域面积较小的场景，可采用全向吸顶天线；对于空旷区域面积较大的场景，可采用定向板状天线。在建设时应充分考虑容量需求，合理选取合路点，避免2个AP合路到1个支路中。

室内空旷合路.pdf

图5.2室内空旷场景建筑室内分布系统合路方式示意图

室内空旷合路.xls

图表2室内空旷类建筑室内合路预算

5.3 室内空旷场景建筑各建设方案比较与成本分析

●室内空旷场景建筑各建设方案比较

●室内空旷场景建筑各建设成本分析

以上文所提示意图为例，各方案成本分析表如下：

注：成本比较是以第一种建设方案成本为基数，另外两种建设方案成本与其相除，得到

的比较值。

6.室外空旷场景建设方案分析

室外独立放装为室外500mW大功率AP＋增益天线或智能天线，AP或天线可安装在目标覆盖区域附近的较高位置，如灯杆、建筑物上端等，向下覆盖目标区域或室内。一般每AP覆盖半径在600米左右。

6.1室外空旷场景室外独立放装AP+室外天线方式

方案描述：AP＋增益天线功耗小于25W，支持POE+供电；智能天线AP功耗相对较高，一般不能够使用标准POE供电，需要电源直接供电或非标准POE 供电模块供电。

AP＋增益天线多数为松耦合设计：即AP与天线独立设计，需考虑两部分设备的安装，其中AP的尺寸、体积，各厂家差异不大。智能天线AP的部分产品采用AP与天线的一体化设计，部分采用分体设计；智能天线AP的尺寸、体积，各厂家差异较大。在实际工程建设中可根据需求选择。

在容量需求较高的室外空旷区域可采用802.11n设备组网，采用802.11n制式的AP＋增益天线时建议选用MIMO天线进行覆盖；安装时注意AP输出口与天线输入口的极化方向要求保持一致。

可通过使用干扰较少的5.8GHz频段提高网络容量；使用5.8GHz频段时，建议AP与天线距离较近，减少馈线损耗。

另外，对于非视距或者用户家信号较弱区域，可在用户侧增加CPE接收装置，增强覆盖效果。

图6.1 室外空旷区域室外AP+天线示意图

下面我列一个实例来进行覆盖说明

下图是南后街WLAN基站侧覆盖的规划图，在原有基站上加装AP和室外定向天线对南后街进行局部覆盖。

国外钢结构建筑案例

西尔斯大厦建成于1974年，建筑面积418000平方米，建筑高度442米，建筑层数108层，内部总共有450万平方英尺的办公室和商业空间，全钢结构超高层建筑。大厦内有两个电梯转换厅，分设于第33层和第66层，有五个机械设备层。大厦采用了当时最先进的在房间内和各种管井、管道内普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。楼内的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于任何地点。位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。大厦中安装了102部电梯。一组电梯分区段停靠，从底层有高速电梯分别直达第33层和66层，再换乘区段电梯至各层；另一组从底层至顶层每层都可停靠。

台北101大楼建成于2004年，总高度508米，地上建筑层数101层，钢结构超高层建筑，建筑位于台北市信义路与松智路口，裙楼属出租商场，塔楼为办公大楼，塔楼顶部观景台区域。

纽约帝国大厦建成于1931年，总高度381米，地上建筑层数102层，全钢结构超高层建筑。大厦总共拥有6500个窗户、73部电梯，从底层步行至顶层须经过1860级台阶。它的总建筑面积为204385平方米。

2011非洲运动会-莫桑比克运动员村项目由27栋4层公寓组成，采用承载型的轻钢框架构件，每8天建成一栋4层的房屋。运动员村将会容纳来自48个非洲国家6500多名运动员，在非洲运动会后，这些建筑将被改造成住宅建筑。

伦巴第大区政府办公大楼建成于2011年，总高度161米，全钢结构超高层建筑。建筑位于意大利首府米兰，伦巴第大区。建筑包括：160米高（40层）的办公楼、38米高的办公楼、玻璃封闭的中央广场、多功能礼堂、展览空间及餐厅、公园、其他公共空间、地下停车场等。（素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待您的好评与关注）

大跨空间结构案例分析

通过这一个学期建筑结构选型将建筑结构分类如下:●平面结构梁柱结构(框架结构桁架结构单层钢架结构拱式结构 ●空间结构薄壁空间结构网架结构网壳结构网格结构悬索结构薄膜结构 ●高层建筑结构 ●平面结构平面屋盖结构空间跨度相比较小,节点、支座形式较简单。 2008年奥运会摔跤比赛馆总建筑面积约23950平方米,比赛馆平面是一个82.4*94米平面,屋面是反对称的折面,采用巨型门式钢钢架结构,将建筑塑造为富有韵律感的

造型,如图所示。三维整体模型工程屋盖由12榀空间门式钢钢架组成,跨度82.4米,中心距8,0米,钢刚架为四肢组合的格构式结构。构件间的连接节点均为相贯节点,钢架柱(钢管连接于看台部分的钢筋混凝土柱,屋盖结构外形简洁、流畅,节点形式简单,刚度大,几何特性好。单榀空间门式钢刚架单榀空间门式钢刚架(有连系杆单榀空间门式钢刚架(有连系杆

刚架柱支座 ●空间结构 ●网格结构 ?网架结构一:2008奥运会国家体育馆国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区,建筑面积80 476m2 ,固定座席118 万座,活动座2 000座,用于举办2008 年奥运会的体操、手球比赛,赛后用于举办体育比赛和文艺演出。虽然体育馆在功能上划分为比赛馆和热身馆两部分,但屋盖结构在两个区域连成整体,即采用正交正放的空间网架结构连续跨越比赛馆和热身馆两个区域,形成一个连续跨结构。空间网架结构在南北方向的网格尺寸为815m,东西方向的网格有两种尺寸,其中中间(轴a和○K之间的网格尺寸为1210m,其他轴的网格尺寸为815m。按照建筑造型要求,网架结构厚度在11518~31973m之间。不包括悬挑结构在内,比赛馆的平面尺寸为114m ×144m,跨度较大,为减小结构用钢量,增加结构刚度,充分发挥结构的空间受力性能,在空间网架结构的下部还布置了双向正交正放的钢索,钢索通过钢桅杆与其上部的网架结构相连,形成双向张弦空间网格结构。其中最长桅杆的长度为91237m,钢索形状根据桅杆高度通过圆弧拟合确定。在

大跨空间结构答案.doc

大跨空间结构(答案整理) 一、单项选择题（共20分,每小题2分） 1. 下列哪一种空间结构在高空作业时施工费用最高（ B ） A. 网格结构 B. 折板结构 C. 平板结构 D. 混合结构 2. 下列哪一种网架结构的刚度最差（ D ） A. 两向正交正放网架 B. 两向正交斜放网架 C. 三向网架 D. 单向折线形网架 3. 若三角锥网架的全部杆件等长（其中h 为网架高度，s 为弦杆长度），必须满足下列哪一种条件（ D ） A. 腹杆与高度方向的夹角为33arccos B. 腹杆与高度方向的夹角为2 3arccos C. 腹杆与高度方向的夹角为32arccos D. A 、B 、C 都不对 4. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最少（ B ） A. 两向正交正放网架 B. 蜂窝形三角锥网架 C. 棋盘形四角锥网架 D. 抽空三角锥网架 5. 下列哪种网架的节点处杆件汇交的数量最多（ A ） A. 三向网架 B. 三角锥网架 C. 四角锥网架 D. 星形四角锥网架 6. 下列哪一种网架屋面构造最为复杂（ D ） A. 星形四角锥网架 B. 棋盘形四角锥网架 C. 斜放四角锥网架 D. 两向斜交斜放网架 7. 正放四角锥网架须满足下列哪种条件方能做到所有杆件等长（ A ） A. 网架腹杆与弦杆的夹角为60° B. 网架腹杆与竖向的夹角为60° C. 网架腹杆与腹杆的夹角为60° D. 以上答案均不正确。 8. 下列哪一种网架受力的均匀性较差（ C ） A. 正放四角锥网架 B. 正放抽空四角锥网架 C. 星形四角锥网架 D. 棋盘形四角锥网架 9. 有一间接承受动力作用的网架，其受拉杆的容许长细比[]λ为（ D ） A. 180 B. 200 C. 250 D. 300

高层建筑案例分析.

高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来，人类就有脱离地面，接近苍穹的渴望，在当今社会，用地愈加紧张，技术也愈加成熟，各种各样的高层建筑拔地而起，高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题，更成为各个国家及城市的地标性建筑，成为所在地区的“名片”，在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展，因此，越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立，他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈，作为现代建筑技术的结晶，成为展示城市发展成就的有效手段。高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用，而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代，尤其是近三十年以来，由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用，为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外，其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统，离不开计算机与电气化，因而它是二十世纪科学技术成就的体现。目前，作为城市地标的高层建筑十分多见，担负着集办公、商业、居住等众多功能，它们大多是某一地区的综合体建筑，朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展，以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例，解析当今高层建筑的发展现状。澳大利亚帕拉玛塔，是西悉尼的市中心，为悉尼地区内第二重镇，澳大利亚第三大经济区，是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起，被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔，成为了备受关

注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。帕拉玛塔市举办了一个比赛，要建造一栋商业高楼，突出节能高效的设计理念。对此，urban office architecture事务所设计了以“城市上升”为主题的这一建筑。该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。卡洛恩佐的纽约办公室已经设想把这里建成公共领域，从帕拉马塔广场延伸到北部。因此，创造大量供行人共享的公共活动区域成为设计的一大要点，在人流量如此集中地广场区域地带，需要解决人车共行的交通拥堵问题，尤其是对于底部空间的处理及契合绿色城市生活的主题需要十分到位。

国外著名钢结构建筑举例

《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔塔身为钢架镂空结构，高324米，重9000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可供游览，第四层平台海拔300米，设气象站。顶部架有天线，为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯，1711级阶梯。铁塔采用交错式结构，由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身，内设四部水力升降机（现为电梯）。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件，并且没有用一点水泥，总重7000吨，由250个工人花了17个月建成，造价为740万金法郎，每隔7年油漆一次，每次用漆52吨，并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力，与其说是建筑，不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中，总结出一套科学、经济而有效的方法，同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 2.纽约帝国大厦纽约帝国大厦始建于1930年3月，是当时使用材料最轻的建筑，建成于西方经济危机时期，成为美国经济复苏的象征，如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一，在世界贸易中心在911事件倒塌后，继续接任纽约第一大楼的头衔，直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。帝国大厦拥有许多世界之最：在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录；每天参加施工的人员高达4000人，全部工作量超过700万工时；共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线、192公里长的管道；1600公里长的电话电缆；6500扇窗户；1860阶台阶；安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。帝国大厦占地面积为2.66公顷，当时全部造价4100万美元，后来的维修费用累计为6700万美元。

大跨度空间结构工程案例样本

大跨度空间结构案例及分析

1、大跨度空间结构选型的概念跨度超过30米的空间结构就是大跨度空间结构。大跨度空间结构使建筑实现较大的跨度, 满足建筑大空间的使用要求, 而且结构轻巧, 造型优美, 受力合理, 实用耐久, 用钢量低。大跨度空间结构不但使空间的水平分隔的灵活性增大, 而且也增大了垂直方向的自由调整的可能性。大跨度空间结构的选型即大跨度空间结构体系方案的优化选择, 实际上就是对适合建筑设计的多种结构体系方案进行分析、比较、判断、假设、择优的过程。 2、大跨度空间结构选型的原则大跨度建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能愈来愈复杂; 另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现, 促进了大跨度建筑的进步。因此大跨度空间结构的发展是在结构受力合理, 造型美观等诸多因素的限制下发展起来的。各种结构不同的优势与劣势, 只有将它们合理的运用起来, 才能达到技术与艺术都最合适的结构选择, 甚至创造出完美的建筑。在大跨度空间结构中引入现代预应力技术, 不但使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示。经过适当配置拉索, 或可使结构获得新的中间弹性支点或使结构产生与外载作用反向的内力和挠度而卸载。前者即为斜拉结构体系, 后者则为预应力结构体系。这一类”杂交”结构体系将改进原结构的受力状态, 降低内力峰值, 增强结构刚度、经济效果明显提高。

一、案例南京医科大学新建新基础医学教学与科研楼/教研服务中心工程, 位于南京市江宁大学城,分教学楼和教研服务中心两部分。其建筑群皆为四周办公楼中间设中庭的结构形式,中庭跨度约55米,屋面采用折叠钢屋架结构,钢屋架上铺设玻璃采光天窗,有效的解决了楼内的采光问题,外观造型线条优美,气势磅礴,在满足使用功能的同时,又给人以美的享受。 1.1 工程概况中庭钢结构屋面, 结构形式为一倾斜的折叠钢屋架。位于一区、二区、三区、四区之间, 高端支撑于一区和四区的屋面钢结构上, 经过固定支座与一区和四区的屋面钢结构相连; 低端支撑于二区和三区的屋面钢结构上, 经过滑动支座与一区和四区的屋面钢结构相连, 边榀下设箱型柱支撑。中庭折叠钢屋架由5榀正三角形管桁架组成, 两边悬挑。低端钢桁架下弦标高从15.831米至17.271米, 上弦标高从17.940米至19.080米, 高约2米, 宽23.477米; 高端下弦标高20.490米至22.274米, 上弦标高从24.752米至26.524米, 高约4米; 跨度: 第一榀40.306米, 第二榀48.133米, 第三榀56.825米, 第四榀58.673米, 第五榀53.862米, 钢折梁屋面部

【案例展示】一体化装配式钢结构

【案例展示】一体化装配式钢结构随着目前装配式建筑相关政策的不断发布，各地逐步展开了较大规模的装配式建筑实践。但总体上来说，装配式混凝土结构建筑居多，而装配式钢结构建筑尤其是住宅，其主体结构部分以外的工业化围护系统、非结构部品件及内装系统与钢结构主体的一体化集成技术，还有待进一步完善与提高。在此方面，日本积水住宅株式会社（SEKISUI HOUSE，以下简称积水）在全世界范围内开发了大量低层独栋及联排别墅，均采用一体化装配式钢结构体系，通过先进环保的材料、精心细致的“以人为本”理念，打造安心、安全、健康、舒适的居住环境，对我国加快装配式钢结构建筑及产业链系统的完善性与先进性有很大的参考学习意义。

积水姑苏裕沁庭项目位于苏州市相城区广济北路与玉成路（兴业路）交汇处，其中锦苑（东区）由E1#~E6#高层住宅、E7#~E26#联排别墅、E27#配套服务用房及地下车库、门卫等组成，地上总建筑面积约15.6万㎡；低层联排别墅部分（雅居）为16栋3层、4栋2层装配式钢结构体系，地上建筑面积约2.1万㎡。 ▲总平面图全产业链工业化模式联排别墅地上部分采用一体化装配式钢结构体系，其围护系统、隔墙、楼板、屋顶、机电系统及内装系统均采用工厂成品或半成品，现场装配集成。积水在沈阳建有综合的工业化住宅生产基地，联排

别墅所使用的钢结构零部件及外墙、内装饰材料，均采用高度自动化的设备生产，还与室内装修的板材、内部装修设备等厂商合作，在工厂内形成一条龙式生产线；施工现场由自有的专业工程公司进行安装及内装修施工，并提供后期维修保养服务。总体上来看，从源头开始通过设计、材料采购、加工生产、专业安装及自有维修形成完善的工业化产业链，确保了自有开发理念在整个过程中的严格实施，为业主提供了优质、舒适的住宅产品。按照《江苏省装配式建筑预制装配率计算细则（试行）》的规定，本项目地上主体钢结构、外墙围护系统、内隔墙系统、楼板、屋盖及机电系统全部采用工厂成品现场集成组装，故其在主体结构和外围护结构预制构件Z1、装配式内外围护构件Z2、内装建筑部品Z3等部分的评分均为满分；另外在创新加分项S的标准化、模块化、集约化设计中都有一定程度应用，故获得加分项2分。最终，本项目各单体的预制装配率达到102%，充分体现了工业化全产业链的优势。装配式钢结构主体设计主体钢结构部分采用积水自有的“β系统构造”，即梁贯通构造体系，每个梁柱节点处均为单向抗侧力构造，且钢柱竖向无需严格对齐贯通，适用于低层钢结构体系，主体及非结构部分采用全装配、

钢结构工程案例

H 型钢钢结构节能住宅 1、体系的成果-房地产开发: ●莱钢樱花园小区 :山东省钢结构节能住宅示范工程。 ●济南艾菲尔花园:建筑面积 48000平方米,建设部认定 A 级住宅,山东省钢结构节能住宅示范试点工程,荣获第二届中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程。 ●济南黄金时代:建筑面积 58912平方米。 ●青岛华阳慧谷:建筑面积约 40000平方米, 是青岛市和山东省首个节能 65%钢结构节能住宅社区。荣获第四届中国建筑钢结构金奖。 ●青岛莱钢大厦:位于青岛市海尔路, 啤酒城对面。建筑面积 78000平方米,是一个以五星级酒店为主,辅以高档写字楼及精品零售设施的综合性商业项目。 ●滨州中海城:建筑面积 1560000平方米,部分采用钢结构。 2、体系的成果-公共建筑 ●滨州国际会展中心工程:建筑面积 78000平方米,荣获中国建筑钢结构金奖。●青岛地丰大厦:位于青岛市经济技术开发区。总建筑面积 53000平方米,总高 92.8米。钢结构工程案例介绍 (一钢结构低层住宅案例介绍——上海碧海金沙 ?¤嘉苑项目: 位于上海奉贤区的海湾旅游度假区,占地总面积 40万平方米,建筑总面积 32万平方米,是目前国内最大的钢结构生态节能住宅小区。目前已完成一期工程 3.1万平方米。

该项目是按照《上海市生态型住宅小区技术实施细则》技术标准开发。项目技术定位:创建国家康居住宅示范工程、上海市一级生态住宅小区。 1、特点: ● 优越的地域优势其独特的地理位置形成海湾天然氧吧, 周边大学林立、交通便利、拥有丰富的自然水系资源。 ● 和谐的小区环境小区环境规划与建设中, 集成了太阳能光电利用、垃圾分类处理等多项生态新技术;建有商业街、宾馆、会所俱乐部、幼儿园;具备安全高效的物业管理● 具有“ 钢结构、绿色节能、产业化” 特点的生态住宅住宅中采用钢结构体系及筏型基础、粉煤灰加气混凝土砌块和聚苯板双重保温系统、无源湿感中央新风系统、与建筑一体化的分体式太阳能热水系统、直饮净水系统和个性化的工厂化装修等十多项生态节能住宅技术 2、结构形式项目为低层建筑, 全部采用 H 型钢钢框架结构。项目一期工程 3.1万平方米,使用热轧 H 型钢约 1100吨。项目采用钢筋混凝土现浇楼板。由于采用钢结构,自重轻,故所有建筑均采用天然地基,基础采用片筏或条型基础。 (二钢结构多层住宅案例——济南艾菲尔花园济南艾菲尔花园项目济南艾菲尔花园项目位于济南槐荫区,是建设部 1A 级住宅、 2004齐鲁名盘 50强, 并荣获 2003年度中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程、2005山东省节能省地型建筑奖。济南艾菲尔花园总建筑面积约 4.8万平方米, 其中三幢小高层, 三幢多层住宅, 小高层住宅采用钢框架 --中心支撑结构体系,框架柱采用箱形截面,中心支撑采用圆钢管,框架梁、楼面次梁采用热轧 H 型钢;多层住宅采用纯钢框架结构体系,梁、柱采用热轧 H 型钢。用钢量为 2300吨,其中热轧 H 型钢用量为 900多吨。

高层建筑案例分析

钢结构装配式建筑体系总结

钢结构装配式建筑体系总结一、什么是装配式建筑？不言而喻，装配式建筑是指在工厂化生产的部品部件，在施工现场通过组装和连接而成的建筑。案例：已建成的蒙西轻钢别墅，海南阳光田宇-餐厅项目。二、为什么引进、推广装配式建筑？目前的建筑产品，基本上仍以现浇为主，形式单一，可供选择的方式不多，而钢结构仍主要运用于工业化市场，民用及商用市场几乎寥寥无几，产品的建造速度、产品质量和使用功能不尽人意。因而发展装配式建筑的背景是基于以下四个条件： 1、2014年初整体建筑业迎来市场寒流，为应对市场战略转型。 2、国家近年对绿色环保、钢结构装配式建筑产业的提倡以及出台相关利好政策。 3、西部区市场空白，发展前景广阔。 4、装配式钢结构的节能、环保、施工、安全、抗震性等方面的优势。以上这四个条件，是发展装配式建筑的非常有利的因素。装配式建筑的技术从国际上看已经成熟了，我国近几年来虽然也在积极努力地探索发展装配式建筑，但是从总体上讲，各地区装配式建筑的比例和规模还不尽如人意，这也正是在当前的形势下，为什么我们推广装配式建筑的又一基本考虑。三、国家对装配式建筑的政策扶持今年3月份的两会，李克强总理在《政府工作报告》中进一步强调，大力发展钢结构和装配式建筑，加快标准化建设，提高建筑技术水平和工程质量。国务院常务会议审议通过《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，国务院办公厅于9月27日印发执行（国办发〔2016〕71号）。

目前为止，内蒙古地区无相关政策性文件下发。四、装配式建筑与传统建筑的比较分析 1、体系划分钢结构装配式建筑依据用途可划分两个体系，即住宅、公建；依据其结构主体采用的型材异，可分为三类技术体系一是重钢/钢混框剪体系，适用于30层及以下的住宅及公建；二是轻型钢结构（薄壁方管等），适用于6层及以下的建筑，已建成的海南阳光田宇餐厅项目、香榭丽舍会所屋面造型均属于此类体系；三是冷弯薄壁型材体系，适用于3层以下的建筑，如：住宅、别墅、会所等。已建成的蒙西轻钢别墅项目属于此类体系。 2、技术优劣分析： 1、钢结构装配式建筑需要更加周密的前期策划、图纸、技术准备、技术衔接等问题。 2、轻钢别墅和轻钢结构体系 1）最初施工蒙西轻钢别墅（冷弯薄壁型材体系）时，业主对开间设计和和其使用需求冲突（承重墙多，开间小，分隔死，房内空间无法灵活分割），通过对在该体系中植入轻型薄壁方管型材，解决其体系开间问题，维护材料配套石膏板或其它轻板。当然对于住宅来说也有其自身的一些弊端，无法与传统建筑媲美，如：楼梯、楼面、内隔墙质感隔音效果差；房屋整体隔音主要依靠于龙骨间的玻璃丝棉，施工过程中玻璃丝棉填充不密实或玻璃丝棉容重较小，明显隔音效果较差，空鼓现象严重，内隔墙质感、隔音问题目前暂无好的技术处理方法，如采用其他板材或者增加正常维护材料的层数相应的造价上又会很不经济，楼梯、楼面可以通过预制混泥土楼梯和采用压型楼承板或钢筋桁架楼承板现浇楼面实现，但现阶段未有此案例工程。龙骨之间采用自攻钉连接，施工过程中严禁超拧、缺拧，否则会破坏轻钢龙骨镀锌层，造成节点生锈脱落，如此就影响住宅的宜居性。当然轻钢

课件世界最著名建筑案例分析

世界最著名建筑案例分析一：创新建筑师代表： Santiago Calatrava (卡拉特拉瓦) Santiago Calatrava 是世界上最著名的创新建筑师之一，也是备受争议的建筑师。Santiago Calatrava以桥梁结构设计与艺术建筑闻名于世，他设计了威尼斯、都柏林、曼彻斯特以及巴塞罗那的桥梁，也设计了里昂、里斯本、苏黎世的火车站。最近的作品就是著名的2004年雅典奥运会主场馆。由于Calatrava 拥有建筑师和工程师的双重身份，他对结构和建筑美学之间的互动有着准绳的掌握。他认为美态能够由力学的工程设计表达出来，而大自然之中，林木虫鸟的形态美观，同时亦有着惊人的力学效率。所以，他常常以大自然作为他设计时启发灵感的泉源。他设计的桥梁以纯粹结构形成的优雅动态而举世闻名，展现出技术理性所能呈现的逻辑的美，而又仿佛超越了地心引力和结构法则的束缚。

有的时候，他的设计难免会让人想起外星来客，极其突兀的技术美似乎全然出乎地球人的常规预料。这当然是得益于他在结构工程专业上的特长。早自20世纪初以来，桥梁的设计一直被托付给了路桥结构工程师，建筑师退避三舍好像已成习惯。由于有了卡拉特拉瓦，全世界的建筑师们才忽然发现了新的课题，在90年代前后爆发了对桥梁进行建筑设计的热潮，从一个新的角度重新开始塑造城市中的这类元素，进而影响到城市的面貌。2001年，卡拉特拉瓦在美国的第一个作品建成，是威斯康星州密尔沃基的美术博物馆扩建工程。此地原有一个旧馆，是在1957年由当地的建筑师事务所设计的，这一次卡拉特拉瓦加建的Quadracci 展厅，名号不大，其实却造成了绝对喧宾夺主的局面。 1、巴伦西亚科学城

国外钢结构建筑案例

建成于1974年，建筑面积418000平方米，建筑高度442米，建筑层数108层，内部总共有450万平方英尺的办公室和商业空间，全钢结构超高层建筑。大厦内有两个电梯转换厅，分设于第33层和第66层，有五个机械设备层。大厦采用了当时最先进的在房间内和各种管井、管道内普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。楼内的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于任何地点。位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。大厦中安装了102部电梯。一组电梯分区段停靠，从底层有高速电梯分别直达第33层和66层，再换乘区段电梯至各层；另一组从底层至顶层每层都可停靠。

建成于2004年，总高度508米，地上建筑层数101层，钢结构超高层建筑，建筑位于台北市信义路与松智路口，裙楼属出租商场，塔楼为办公大楼，塔楼顶部观景台区域。

伦巴第大区政府办公大楼建成于2011年，总高度161米，全钢结构超高层建筑。建筑位于意大利首府米兰，伦巴第大区。建筑包括：160米高（40层）的办公楼、38米高的办公楼、玻璃封闭的中央广场、多功能礼堂、展览空间及餐厅、公园、其他公共空间、地下停车场等。

钢结构装配式建筑体系总结

钢结构装配式建筑体系总结 1、什么是装配式建筑？不言而喻，装配式建筑是指在工厂化生产的部品部件，在施工现场通过组装和连接而成的建筑。案例：已建成的蒙西轻钢别墅，海南阳光田宇-餐厅项目。2、为什么引进、推广装配式建筑？目前的建筑产品，基本上仍以现浇为主，形式单一，可供选择的方式不多，而钢结构仍主要运用于工业化市场，民用及商用市场几乎寥寥无几，产品的建造速度、产品质量和使用功能不尽人意。因而发展装配式建筑的背景是基于以下四个条件： 1、2014年初整体建筑业迎来市场寒流，为应对市场战略转型。 2、国家近年对绿色环保、钢结构装配式建筑产业的提倡以及出台相关利好政策。 3、西部区市场空白，发展前景广阔。 4、装配式钢结构的节能、环保、施工、安全、抗震性等方面的优势。以上这四个条件，是发展装配式建筑的非常有利的因素。装配式建筑的技术从国际上看已经成熟了，我国近几年来虽然也在积极努力地探索发展装配式建筑，但是从总体上讲，各地区装配式建筑的比例和规模还不尽如人意，这也正是在当前的形势下，为什么我们推广装配式建筑的又一基本考虑。 3、国家对装配式建筑的政策扶持

今年3月份的两会，李克强总理在《政府工作报告》中进一步强调，大力发展钢结构和装配式建筑，加快标准化建设，提高建筑技术水平和工程质量。国务院常务会议审议通过《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，国务院办公厅于9月27日印发执行（国办发〔2016〕71号）。目前为止，内蒙古地区无相关政策性文件下发。 4、装配式建筑与传统建筑的比较分析 1、体系划分钢结构装配式建筑依据用途可划分两个体系，即住宅、公建；依据其结构主体采用的型材异，可分为三类技术体系一是重钢/钢混框剪体系，适用于30层及以下的住宅及公建；二是轻型钢结构（薄壁方管等），适用于6层及以下的建筑，已建成的海南阳光田宇餐厅项目、香榭丽舍会所屋面造型均属于此类体系；三是冷弯薄壁型材体系，适用于3层以下的建筑，如：住宅、别墅、会所等。已建成的蒙西轻钢别墅项目属于此类体系。 2、技术优劣分析： 1、钢结构装配式建筑需要更加周密的前期策划、图纸、技术准备、技术衔接等问题。 2、轻钢别墅和轻钢结构体系 1）最初施工蒙西轻钢别墅（冷弯薄壁型材体系）时，业主对开间设计和和其使用需求冲突（承重墙多，开间小，分隔死，房内空间无法灵活分割），通过对在该体系中植入轻型薄壁方管型材，解决其体系开间问题，维护材料配套石膏板或其它轻板。当然对于住

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

建筑构造作业——大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑，我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。大跨度建筑在古代罗马已经出现，如公元120到124年建成的罗马万神庙，成圆形平面，穹顶直径达43.5m，用天然混凝土浇筑而成，是罗马穹顶技术的光辉典范。

罗马万神庙虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现，但是大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后，特别是第二次世界大战后的最近几十年中。大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂，需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等；另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现，促进了大跨度建筑的进步。一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。19世纪后半叶以来，钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用，使大跨建筑有了很快的发展，特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高，各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。大跨度建筑常用结构形式；大跨度常用建筑结构根据结构形式，受力构件排列组合不同可分平面平面机构体系和空间结构体系两大类，共有八种。它们是：平面结构体系有拱、刚架以及桁（héng）架。空间结构体系有网架、折板（薄壳）、悬索、膜结构以及混合结构。拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱成曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩可以降到最小限度，主要内力变为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。很明显，这会使建筑的平面空间组合受到约束。拱的内力主要是轴向压力，结构材料应选用抗压性能好的材料。古代建筑的拱主要采用砖石材料，近代建筑中，多采用钢筋混凝土拱，有的采用钢衍架拱，跨度可达百米以上。拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。

钢结构工程案例分析(一)

4 百家论坛 Building Structure We learn we go 钢结构工程案例分析（一）邱鹤年/中冶京诚工程技术有限公司 1 重级工作制吊车梁的抗疲劳要求吊车梁，尤其是行驶重级工作制吊车的吊车梁，除设计计算、选材方面有验算疲劳的专门要求外，在构造、对施工要求和注意方面，也有很多事项必须向施工、生产单位说明。首先，属于设计方面必须交代的，如吊车梁的选材，应根据当地日平均最低温度和吊车工作循环次数来确定钢材牌号及质量等级，并选定相应的焊接材料具体型号，以及所依据的标准、名称、代号、年号。对焊缝具体要求也应明确，不宜选用部分熔合的对接焊缝用于垂直于受力方向的连接，角焊缝表面应做成直线形或凹形。焊脚尺寸的比例：对正面角焊缝宜为1：1.5（长边顺内力方向）；对侧面角焊缝可为1：1。对翼缘板或腹板的焊接拼接应采用加引弧板和引出板的焊透对接焊缝，引弧板割去处应打磨平整。支座加劲肋上、下端及中间横向加劲肋上端均应刨平，顶紧翼缘。中间横向加劲肋下端不得与受拉翼缘相焊，在距受拉翼缘50～100mm 处断开，且其与腹板的连接焊缝不宜在下端起落弧。受拉翼缘与支撑不宜焊接。重级工作制吊车梁的受拉翼缘板边缘宜为轧制边或自动气割边，当用手工气割或剪切机切割时应沿全长刨边。吊车梁的受拉部位不得焊接悬挂设备的零件，并不宜在该处打火或焊接夹具。当采用焊接长轨时，压板与钢轨间应留约1mm 空隙，以利纵向伸缩。过去曾发生过在吊车梁腹板上焊摩电滑线支架、焊小型吊具，随意引弧打火，引起疲劳裂缝损坏等事故。也有个别工艺管线专业对小管道、小零件没有详细节点交代，由现场处理，出现不当焊接，造成不良后果。必要的小焊件，可焊在加劲肋上。 2 重型平台柱头的剪切破损冶金工厂操作平台为防止冲击，在结构层上铺砂垫层，再砌耐火砖，有的还铺铸钢板防护。平台上通行火车、修炉机、载重车及堆料等负荷，有时还有冲击、碰撞、高温等异常作用，平台结构常有破损情况出现，现在就柱顶承压及抗剪问题给出算例分析。某两端铰接平台支柱，从《热轧H 型和剖分T 型钢》GB/T11263-2005中选用HW344×354×16×16（A ＝16465mm 2，i x ＝144.9mm ，i y ＝84.8mm ），钢号为Q235B ，柱高6m ，柱两端有支承，中间无支承，柱顶承受集中荷载设计值F ＝2500kN ，采用支承加劲肋－400×25传递集中荷载，H 型钢腹板中心开槽口，将支承加劲肋插入，加劲上端与柱顶盖板（－420×420×25）刨平顶紧，如图1所示。加劲肋用4条h f ＝12mm 角焊缝连接。在确定 l 1长度值时，还应考虑柱腹板沿角焊缝边缘破坏的可能性，因规范无相关规定，暂不考虑应力扩散。现验算柱肢压应力，平面内、外稳定性，加劲肋局部压应力，并与其适用的强度设计值相比较（柱自重忽略不计），最后求 l 1。图1 柱顶承压节点解：1．柱压应力计算（Q235，t ＝16mm ） 23mm /N 2058.15116465/102500/＝＜＝f A F =×=σ 2．柱平面内稳定性验算：λx ＝6000/144.9＝41.4，查《钢结构设计规范》表5.1.2-1，b /h ＝354/344＝1.03＞0.8，平面内外均b 类，查表C-2，φx ＝0.893。 N /φx A ＝2500×103/(0.893×16465)=170＜f =205N/ mm 2 3．柱平面外稳定性验算：λy ＝6000/84.8＝70.8，b 类，φy ＝0.750。 N /φy A ＝2500×103/（0.75×16465）=202.4＜f =205N/mm 2 4．支承加劲肋局部压应力 σce ＝N /A ce ＝2500×103/(400×25)=250＜f ce =325N/ mm 2 5．求l 1 （1）按焊缝强度计算 l 1＝F /(4×0.7h f f f w )+2h f ＝2500×103/(2.8×12×160)+2×12=465+24＝489 mm （2）按焊缝边缘的柱腹板抗剪强度计算 l 1＝F /2t w f v ＝2500×103/(2×16×125)＝625＞489mm ，应取l 1＝625mm 。 6．结果比较如下表所示稳定性计算（N/ mm 2）计算长度l 1（mm ）分析类别σ (N/mm 2)平面内平面外 σce (N/ mm 2 ) 按角焊缝按腹板抗剪 ①计算要求151.8170 202.4 250 489 625 ②实有 205.0 205 205.0 325 625 625 ①/②(%) 74 83 98.7 79 78 100 3 共振滋味某大型轧钢厂的主轧机旁的主电室，平台上布置多台交直流变流、整流电动机组，其中有1台电机正置于一梁中部，此电机启动后，平台周边振动剧烈，令人难以忍受，经检查、测试、验算，结构强度、挠度均符合规范要求，但梁的自振周期与电机周期接近，产生了共振。

高层建筑案例分析

高层建筑案例分析．高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来，人类就有脱离地面，接近苍穹的渴望，在当今社会，高用地愈加紧张，技术也愈加成熟，各种各样的高层建筑拔地而起，

更成为各个层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题，，在一定意义上国家及城市的地标性建筑，成为所在地区的“名片”超高代表了该地区的形象定位及经济发展，因此，越来越多的高层、视觉效果强他们往往位置险要、造型突出、层建筑在城市中心耸立，烈，作为现代建筑技术的结晶，成为展示城市发展成就的有效手段。而其在世界范围高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用，由于一系尤其是近三十年以来，内普遍发展起来是20世纪50年代，超高层为高层、列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用，高强材建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、料以外，其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯因而它是二十世纪科学及管理监测等系统，离不开计算机与电气化，技术成

就的体现。商业、担负着集办公、作为城市地标的高层建筑十分多见，目前，居住等众多功能，它们大多是某一地区的综合体建筑，朝着智能化、以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为多样化及绿色环保的方向发展，例，解析当今高层建筑的发展现状。为悉尼地区内第二重镇，澳大利亚帕拉玛塔，是西悉尼的市中心，随着西悉尼是澳目前发展最快的地区之一。澳大利亚第三大经济区，成为了备受关被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔，的崛起，注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。帕拉玛塔市举办了一个比赛，要建造一栋商业高楼，

突出节能高效的设计理念。对此，urban office architecture事务所设计了以“城市上升”为主题的这一建筑。该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。卡洛恩佐的纽约办公室已

大跨空间结构答案

四、简答题（共20分,每小题5分） 1.在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？答：①牢固可靠，传力明确简捷；（1分） ②构造简单，制作简单，安装方便；（1分） ③用钢量省，造价低；（1分） ④构造合理，使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。（2分） 2.确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？答： 1)与屋面材料有关。钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过 3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6 m。（3分） 2)与网架高度有一定比例关系。夹角过大、过小，节点构造会产生困难。（2分） 3. 当网架只承受恒载、活载、风载作用时，应考虑哪些荷载组合？答： ①永久荷载+可变荷载（1分） ②②永久荷载+半跨可变荷载（2分） ③网架自重+半跨屋面板+施工荷载（2分） 4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。答：在焊接球网架中，焊接球通过焊缝与杆件连接，由于焊接抗弯刚度大，工作性能接近于刚节点，故计算长度L0

市场常供钢管。（4）考虑到杆件材料负公差的影响，宜留有适当的余地。 6.用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？答：①假定节点为铰节点，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响；②荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作，符合胡克定律；④假定网架的变形很小，由此产生的影响予以忽略。 7.屋面排水坡度的做法共有几种方式？这几种方式有何特点？答：（1）上弦节点上加小立柱找坡：当小立柱较高时，应注意小立柱自身的稳定性，此法构造比较简单。（2）网架变高度：当网架跨度较大时，会造成受压腹杆太长的缺点。（3)支承柱变高：采用点支撑的网架可用此法找坡。（4）整个网架起拱：一般用于大跨度网架。网架起拱后，杆件、节点的规格明显增多，使网架的设计、制造、安装复杂化。 8．焊接球节点有哪些优缺点？答：优点：构造和制造均较简单，球体外型美观、具有万向性，可以连接任意方向的杆件。缺点：用钢量较大，节点用钢量占网架总用钢量的20%~25%；冲压焊接费工，焊接质量要求高，现场仰焊、立焊占很大比重；杆件下料长度要求准确；当焊接工艺不当造成焊接变形过大后难于处理。 9.空间结构与平面结构有何不同？答：平面结构,荷载作用方向平行于结构中面并沿结构中面方向均匀分布,或不同平面的结构单一在各向平面内的平行荷载作用下相互间的合作效应没有影响或影响很小。空间结构，具有不宜分解为平面结构体系的三维形体,具有三维受力特性,在荷载作用下呈空间工作的结构。 10.空间结构有哪几种基本类型？各类基本类型有哪些主要形式？答：（1）实体结构（薄壳、折板、平板）。（2）网格结构（网架、网壳、立体桁架）。（3）张力结构（悬索、薄膜）。（4）混合结构（张弦梁（桁架）、斜拉网架（网壳）、索承网壳） 11.何为实体结构、网格结构、弦力结构、混合结构？答：实体结构：用钢筋混凝土材料建造，内部无空洞或空洞率很小的结构，特点①以薄膜压力为主，能充分发挥混凝土强度；②折板抗弯刚度大，可作为受弯和压弯构件；③既是承重结构，又是维护结构；④曲面壳体模板复杂，耗工、耗材、耗时。网格结构：由标准化的刚构件和加大组成，并按一定规律相连而成的高次超静定空间网状结构。张力结构：通过对

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