关于建筑空间与空间结构的分析

关于建筑空间与空间结构的分析
关于建筑空间与空间结构的分析

关于建筑空间与空间结构的分析

摘要:本文大致分析了建筑空间中几种重要的空间结构,以及它建筑空间之间密不可分的关系,以国家游泳中心水立方为例,分析了钢架结构与膜结构,更好的帮助我们理解空间结构,分析出其中与空间之间的联系。

关键词:空间围隔功能要求限定空间结构体系钢架结构膜结构

正文:建筑空间,都是人们凭借着一定的物质材料从自然界中围隔出来的,但一经围隔之后,这种空间就改变了性质———由原来的自然空间而变为人造空间。人们在围隔空间的同时也要服从于两点重要要求,首先也是最基本的要求就是满足人的功能使用要求,其二,还要满足一定的审美要求。就前一种而言,就是符合于功能的规定性,具体的讲所围隔的空间必须具有确定的量、确定的形和确定的质(能避风雨、御寒署,具有适当的采光通风条件)。

然而要想达到上述两方面的目的就必须依靠一定的技术手段。建筑的空间结构就是诸多手段的主体。人民呢建造房屋使用各种材料,并巧妙地将这些材料组合在一起,充分发挥出材料的力学性能,使之具

有合理的荷载传递方式,整体与各个部分都具有一定的刚性并符合静力平衡条件,这就形成了建筑的空间结构。空间结构在一般情况下是为各项提供技术支持的,很多时候也能够反客为主,成为表现的主要来源。

在古代,功能、形式美、结构三者之间的矛盾并不突出。可是到了现代情况就不同了,由于科学技术的进步和发展,工程结构已经形成为一门独立的科学体系,并从建筑学中分离了出来从而形成为相对独立的专业。现代的建筑史必须和结构工程师相配合,在空间与结构的结合中寻求一个最佳的设计方案,从而满足作为空间最基本的要求。我们通常将符合功能要求的空间称之为适用空间,将符合材料性能和力学规律的空间称之为结构空间。三者由于形成的依据不同,各自收到的条件制约和所遵循的法则也不同。单在建筑中它们是合而为一的。我们从事建筑设计就是要将三者统一为一个整体。

综上所述,建筑结构体系不仅对空间的为何、分割及限定起着决定的作用,而且直接关系到空间的量、形、质等三方面的因素。所以结构在整个建筑领域中的现代技术占据着特别突出的地位。所以,建筑结构是我们在建筑空间设计中所必须认真考虑的方面,只有满足于结构要求,一个建筑才能称之为合格的建筑。

A.梁板结构体系

现代建筑的结构体系可分为梁板结构体系、骨架空间结构体系

与空间结构体系三大类。而梁板结构体系是以墙和柱承重,梁板结构体系是一种既古老又年轻的结构体系。它有四千多年的历史,直到今天人们还利用它来建造建筑。这种结构体系主要由两类基本构件共同组合而形成空间的。一类构件是墙柱;另一类构件时梁板。前者是形成空间的垂直面;后者是形成空间的水平面。由于材料的限制,所以此体系多为砖砌墙体、钢筋混凝土梁板体系,承重墙平面呈矩形网格布置,适应于房间不大、层数不多的建筑。

B.骨架结构体系

对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根住子和一根横梁来取代一片承重墙。这样原来在墙承重结构体系中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来,使得建筑结构构件所占据的空间大大减少。而骨架结构体系的形式又可分为框架结构,框剪框筒结构,板柱体系等。

一.框架结构是一种古老的结构体系,它的最大特点是把承重的骨架和用来围护或分割空间的帘幕式的墙面明确地分开,这可能是因为人们在长期的实践中逐渐地认识到有的材料虽然具有良好的力学性能,但却不适于用来防风避雨,而另一些材料则具有这方面的特长,因而分别选用前一种材料当做承重的骨架,然后再用后一种材料覆盖在骨架上,从而形成一个可供人们栖息的空间。

二.框剪结构,框架剪力墙是由框架与剪力墙组合而成的结构体系。在整个框架-剪力墙结构体系中,框架与剪力墙同时存在,剪力墙承担绝大部分的水平荷载,而框架则承担竖向荷载为主,两者共同手里,合理分工。

C.空间结构体系

在这里详细分析一下空间结构体系,空间结构体系充分发挥材料性能,提供中间无柱的巨大空间,满足特殊的使用要求。各项受力,可以较为充分地发挥材料的性能,因而结构自重小,是覆盖大型空间的理想形式。它的形式可分为:网架结构、桁架结构、钢架结构、薄壳结构、悬索结构与膜结构等。

国家游泳中心水立方水立方是2008年北京奥运会标志性建筑之一。奥运会期间,承担游泳、跳水、花样游泳、水球等比赛。奥运会赛后将成为一个多功能的大型水上运动中心,能为公众提供水上娱乐、运动、休闲、健身等服务。国家游泳中心位于奥运公园B区西南角,主体建筑紧邻城市中轴线,并与国家体育场相对于中轴线均衡布置。

而水立方的墙体和屋盖结构创新性地采用了膜结构与钢结构结合的新型多面体空间钢架结构体系,所谓钢结构,是一种大跨度结构,它根据弯矩分布的情况而具有与之对应的外形,弯矩大的部位截面大,弯矩小的部位截面小,这样就充分发挥了材料的潜力。因此钢架可以

跨越较大的空间,从而解决了大空间建筑的屋顶结构问题。膜结构,在本质上也是受拉构件。兼有承重和维护的双重功能,气张拉力来源于充气或用桅杆、拱、拉索等构件来将膜绷紧。由于这些构件灵活的布置形式以及膜本身轻柔的外表,在城市室外空间小品中也常应用。这种结构形式特别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。而水立方的外部结构正是采用这种先进的钢膜结构体系,该钢模结构体系由一系列类似于细胞、水晶体的钢网架单元和ETFE充气薄膜共同组成。它是世界上最大的膜结构工程,除地面外外表都采用了膜结构。由于膜的轻盈透明,使得整个建筑外表更为灵动,膜结构还非常轻巧,并具有良好的自洁性。刚才说到水立方的多面体空间钢架结构体系,该结构的弦杆选用矩形钢管、腹杆选用园钢管,节点为焊接球节点。虽然结构的构成类似网架结构,但结构构件的受力状况完全不同于网架结构的二力杆,而表现为类似空腹网架的钢接梁。杆件内力包含弯矩、轴力、剪力、扭矩,弯曲应力大于轴向应力,所以结构的优化较为复杂。

水立方将膜结构与钢架结构完美的结合在一起,既符合功能要求,也表现出了建筑应当具有的特色,是现代建筑结构设计的极致体现。不失为一个伟大的建筑。

结语:一种结构,如果能够把它的科学性和实用性统一起来,它就必须具有强大的生命力,那么剩下的则是形式处理问题,古今中外的建筑,凡属优秀作品,都必须是既符合与结构的力学的规律性,又能适应于功能要求,同时又能体现出形式美的一般法则。

附水立方结构示意图

水立方的外部膜结构

水立方的主钢构

水立方的内部结构

钢架焊接球节点

水立方膜结构示意图

参考资料建筑空间组合论建筑结构学报

论述人:唐家立班级::城建建筑一班学号:11202900103

资产评估师《建筑工程评估基础》知识点:空间结构

资产评估师《建筑工程评估基础》知识点:空间结构知识点:空间结构 1.空间结构建筑物的主要结构体系 平面承重结构体系:竖向和水平荷载通过在一个平面内的构件组成的承重体系传递给基础。 空间受力结构体系: ①刚性空间结构; ②柔性空间结构。 多层、高层及超高层建筑结构体系 (1)刚性空间结构 ①网架结构:优点:能较好地承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载,抗震性能好。局部杆件坏了,不影响整体,依然具有抗荷载的能力。 受力特点:主要承受轴力。 ②薄壳结构:优点:受力合理、跨越能力大、刚度好、材料省。 受力特点:承受任意方向轴力(拉力和压力)、剪力。 (2)柔性空间结构 ①悬索结构:优点:受力合理、跨度大、施工方便、获得良好的物理性(声学)。 受力特点:轴心受拉,抗弯刚度几乎等于零。 ②弦支结构:优点:跨度更大。 ③索膜结构 受力特点:内部产生一定的预张应力。 (3)多层、高层及超高层建筑结构体系 框架体系——承担竖向荷载,水平荷载的抗侧力结构。 纯框架抗侧力不够,越是高层、超高层建筑,抗侧力是主要的。因此,在框架的基础上加支撑、内筒、外筒、筒中筒、束筒。 框架——支撑体系:支撑框架承担水平力,抗侧力。 框架——内筒体系、外筒体系:外筒承担全部水平剪力的抗侧力结构,内筒仅承担竖向荷载。 2.空间钢结构建筑形式 (1)钢结构的特点:

结构性能好:强度高、质量轻、抗震性能好、质量好、连接性能好、节能环保(复合墙板)。 经济性能好:自重轻、减小结构设计内力,降低造价;强度高、施工快(工业化程度高)、运输方便等。缺点:耐火性差、维护成本高(防锈)、造价高。 (2)钢结构的应用(跨度大、高层) 大跨度(体育馆); 重型工业厂房; 高层; 轻钢结构(厂房); 高耸建筑。

中国建筑的特征

中国建筑的特征教学设计 一、教学目标: 知识与能力: 1、引导学生理清文章的结构脉络,培养学生搜集信息、整理信息、归纳总结的能力。 2、了解中国建筑的特征。学习本文的说明顺序和说明方法,了解科普类文章的语言特色。过程与方法: 1、借助常见的形容建筑的词语、建筑图片,使抽象的建筑学术用语立体鲜活起来。 2、借助关键词句,抓住要点,理清思路。 3、通过团队合作,探究疑难问题,解读人文内涵。 情感态度与价值观: 1、激发对我国古代悠久的建筑艺术的热爱之情,关注中国传统文化,提升文化素养。 2、理解大师的科学思想,培养学生的科学精神。 二、学习重点: 1、引导学生理清作者的写作思路,了解课文的结构。 2、了解中国建筑的特征,学习本文的说明顺序和说明方法,了解科普类文章的语言特点。 三、学习难点: 1、理解建筑的“文法”、“词汇”、各民族建筑之间的“可译性”的意思,体会中国建筑求同存异的特点。。 2、通过对课文的一些主要内容和观点展开讨论,提高学生探究问题、解决问题的能力。 教学过程: 一、导入 在漫长的历史长河中,中华民族用自己的勤劳和智慧为世界留下了结尾宝贵的物质和精神财富。有四大发明……。除了这些,中国建筑也也是源远流长,享誉世界。下面我们先来看看有关中国建筑的图片,想一想可以用来形容这些建筑的成语。 金碧辉煌、美轮美奂、鳞次栉比、登堂入室、红墙绿瓦、雕梁画栋、琼楼玉宇、碧瓦朱甍、富丽堂皇、钩心斗角 二、作家介绍 梁思成(1901—1972),我国著名建筑学家,清华大学教授,广东省新会县人。是近代著名学者梁启超长子。1901年4月20日生于日本,1915年至1923年就学于北京清华大学,1924年赴美留学入康乃尔大学,1927年获宾夕法尼亚大学建筑系硕士,1927年、1928年在哈佛大学美术研究院学习。1928年回国。1946年为清华大学创办了建筑系,担任教授兼系主任到1972年。历任中国建筑学会副理事长、北京土建学会理事长、中国科学院技术科学学部委员、首都人民英雄纪念碑建设委员会副主任等职,1972年1月9日病逝于北京。 梁思成教授长期从事建筑教育事业,对建筑教育事业做出了重要贡献,是我国建筑教育的开拓者之一。在学术研究方面,梁思成教授自20世纪30年代起,对我国古代建筑进行了系统的调查研究,他生前写的许多有关中国古代建筑的专著和论文。同时他还以巨大的政治热情,对北京市的城市规划和建筑设计提出很多重要的建议,是新中国首都城市规划工作的推动者,建国以来几项重大设计方案的主持者,是新中国国旗、国徽评选委员会的顾问,参加了国徽的设计和人民英雄纪念碑、扬州鉴真和尚纪念堂等建筑的设计工作,对建筑设计的民族形式进行了探索。梁思成教授,是我国最早用科学方法调查研究古代建筑和整理建筑文献的学者之一,他的著述是我国建筑界的一份宝贵遗产。 主要文字作品有《中国建筑史》、《中国雕塑史》、《<营造法式>注释》、《清式营造则例》《中国古建筑调查报告》

建筑空间组成分析

建筑空间组成分析 随着科学技术的发展和进步,人们有能力创造出丰富多彩的建筑形式以适应日益多样的社会生活,功能对于建筑形式的影响和作用得以更为充分的体现和强调,由此,新建筑运动应运而生,美国建筑师沙利文提出“形式由功能而来”的观点。他给予近现代建筑发展的影响是巨大而深远 建筑最原始的、本质的意义和价值在于建筑的空间性。 在建筑中,功能一般表现为建筑的内容,而空间则体现为建筑的形式,因此功能与空间的关系可以用哲学上“内容与形式”的辨证统一原理来加以解释,一方面功能决定着空间的形式,另一方面,空间的形式又对功能具有反作用。 关于这一点人们对它的认识似乎越来越明确、越深刻。近年来国内外有许多建筑师都引用老子的话:“埏埴以为器,当其无,有器之用,凿户牖以为室,当其无,有室之用,故有之以为利,无之以为用”,这正表明:建筑,人们要用的,不是别的,而是它的空间。从这一点出发,有的人更进一步把建筑比作容器—一种容纳人的容器。所谓内容决定形式,表现在建筑中主要就是指:建筑功能,要求与之相适应的空间形式。 那么,能不能说建筑的空间形式就是由建筑功能这一方面因素来决定的呢?也不能。诚然,建筑的空间形式首选必须满足功能要求,但除此之外它还要满足人们审美方面的要求,再深入一步地分析,工程结构、技术、材料等也会或多或少地影响到建筑空间的形式。因而,我们也不能武断地认为建筑的空间形式就是由功能这一方面因素所决定的。 但是有一点必须给予充分地肯定:即建筑空间形式必须适合于功能要求。这种关系实际上表现为功能对于空间形式的一种制约性,或者简单地讲:就是功能对空间的规定性。 建筑功能对于建筑空间的规定性主要体现在以下几个方面: (一)功能决定空间的“量” 所谓空间的“量”是指空间的大小和容量。在实际工作中,一般以平面面积作为空间大小的设计依据。根据功能需要,一个空间要满足基本的人体尺度和达到一种理想的舒适程度,其面积和空间容量应当有一个比较适当的上限和下限,在设计中一般不要超过这个限度。 例如在住宅设计中,一间普通的居室面积大约在15 ~20 平方米,起居室是家庭成员最为集中的地方,而且活动内容也比较多,因此面积应最大,餐厅虽然人员相对集中,但由于只在进餐时使用,所以面积可以比起居室小,厨房通常只有少数人员同时使用,卫生间则更是如此,因而只要容纳必要的设备和少量活动空间即可满足需求。对于公共建筑,一间40-50 人的教室需要50 平方米左右,一个1000 座位的影剧院观众厅则需要750 平方米左右……由此可见,不同的使用功能直接决定了所在空间的大小及容量。 (二)功能决定空间的“形” 所谓空间的“形”是指空间的形状。除了空间的大小和容量,空间的形状也同样受功能的制约。虽然说在满足使用功能的前提下,某些空间可以被设计成多种形状,然而对于特定环境下的某种使用功能,总会有最为适宜的空间形状可供选择,这本身就是一个优化组合的过程。 仍然以教室为例,如果确定面积为50 平方米左右,其平面尺寸可以为7x7 米,6x8 米,5x10 米,4x12 米……,如何进行选择呢?我们知道,教室首先应满足视听效果,长宽比过大会影响后排的使用,过宽会使前排两侧座位看黑板时出现反光现象,因此通过比较,6x8 米平面尺寸能较好地满足使用要求。同样是上述尺寸,如果换成幼儿园活动室,由于幼儿园活动的灵活多样,接近于方形的平面尺寸通常被较多地选用。反之如果是会议室,略为长方形的空间形状更有利于功能的使用。 功能的制约与建筑空间的灵活多样并不矛盾。空间的形状是多种多样的,除矩形外,

空间构成作业指示书

空间构成作业指示书 一、教学目的 1. 初步理解空间的概念,学习三维空间里通过点、线、面等限定元素,将指定的空间进行分隔、围合,为以后的建筑空间打下基础。 2. 巩固从平面构成、色彩构成、立体构成中学到的形式美的基本原则、构成原理与方法,掌握空间限定的基本手法(分割、围合、抬起、下沉、顶盖、设立等等)。 3. 通过模型初步体验空间的感染力,体会空间与人体尺度的关系,培养对空间形态美的感受与把握能力,通过作业过程,认识到创造不同空间形态的无限可能性,认识局部空间与整体空间,局部空间与局部空间之间存在的多种关系(包括穿插、邻接、间接、主次、对位等等)。 二、作业要求 1. 基本要求:在9m(长)*15m(宽)*9m(高)的空间,要求分隔、围合成多个空间,各个空间可以有横向、纵向的流通变化,分隔的空间单元不要太复杂,要有主次空间。要注意整体与局部、局部与局部之间的相互关系,要符合统一、对比、尺度、均衡等形式美的原则。 2.具体要求: ①层数不超过三层,最小层高2.1m,各层空间要能满足人的直立行走。 ②垂直分隔时,所有间隔尺寸要求都用模数,最小单位为300mm。(1、2条具体要求是针对把9m*15m*9m的空间看作建筑内部空间的分隔) ③若把提供的空间看作外部场地空间,最好有一定的主题。 ④模型以1:50的比例来做。模型内部可放置同比例人体模型,以加强对人体尺度的体验。 ⑤不允许有完全封闭的空间。 三、作业成果 1.模型:要求底板21cm*36cm,其中18cm*30cm为空间构成范围。 标题栏内容统一用仿宋字,内容如下表:

空间构成 7cm 班级指导老师0.8cm 姓名日期0.8cm 学号 2cm 2.5cm 成绩 2cm 0.8cm 2.5cm 2.基础作业:每周一张“建筑空间构成分析”的徒手作业,A4规格,图纸内容为1~2个建筑作品分析(轴测/透视图+构成方式的分析示意图+简要文字说明),仿宋字照旧。

中国传统建筑结构工程特点分析

中国传统建筑结构工程特点分析 发表时间:2018-02-28T11:05:35.920Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第27期作者:肖红[导读] 中国传统建筑结构工程特点是形成我国传统建筑风格的一个重要支撑部分。 摘要:中国古代建筑享誉世界,和古埃及、古代西亚、古印度、古爱情海、古代美洲建筑并列为世界六大风格古建筑。中国古代建筑以其独特的结构工程特点支撑,也构成传统建筑独特的文化特色。本文就中国传统建筑结构工程特点进行分析。关键词:中国传统建筑;结构工程;特点分析引言 中国传统建筑结构工程特点是形成我国传统建筑风格的一个重要支撑部分,建筑文化的长期积淀成为这种工程特点酝酿和形成的重要机制,工程特点在现实层面而言不仅体现社会发展对建筑的需求,也形成独有特色的建筑力学和美学体系。 一、中国传统建筑的特点(1)大气 体现在大门、大窗、大进深、大屋檐,给人以舒展的感觉。大屋檐下形成的半封闭的空间,既遮阳避雨,起庇护作用,又视野开阔,直通大自然。大气,充分体现中国传统建筑“天人合一”的思想。(2)生气 体现在四角飞檐翘起,或扑朔欲飞,或立欲飘,让建筑物的沉重感显得轻松,让凝固显得欲动。若“大气”产生于理,则“生气”产生于情。情越浓,艺术性越强。中国传统建筑造型的艺术性是任何其它民族不能比拟的。而西方传统建筑的艺术性不在建筑物本身,而在其附着的雕塑或绘画——观赏艺术,无法给建筑物自身带来生气。 (3)富丽 体现在琉璃材料的使用。其寿命长,颜色鲜艳,在阳光下耀眼夺目,在各种环境中富丽堂皇。其较高的成本,象征着财富和地位。大气、生气、富丽三者,既有其特定行色,又有其丰硕内涵,三者结合形成中国建筑的传统。(4)重山林风水 上述三个特点,仅指建筑物本身,未及其环境。若包容环境,中国建筑的传统性还有第四个特点——重山林风水。中国历代的职业风水先生,去除迷信成分,可称得上是选址专家。有山,易取其势,视野开阔,排水顺畅;有林,易取其物,苍柴丰盛,鸟鸣果香;有风,易得其动,空气清新,消暑灭病;有水,易得其利,鱼虾戏跃,鹅鸭成群。若靠山面水,侧有良田沃土,阳光充沛,兼有舟楫之便,当然是公认得宜于人类生存得最佳选址。中国传统建筑不仅重自然的山林风水,也重人工的山林风水,让人工的与自然的谐调,院内的与院外的衔接,造成“天上人间”之境,使人产生“此中有真意,欲辨已忘言”的心旷神怡之感。中国传统建筑的第四个特点,更体现“天人合一”的思想,这一思想恰恰与现代人“回归大自然”的欲望相吻合。 二、传统建筑结构工程中的独特梁架中国传统木构建筑类包括穿斗式和抬梁式两种形式。抬梁式木结构的特点:是在柱头上插接梁头,梁头上安装檩条,梁上再插接矮柱用以支起较短的梁,如此层叠而上,每榀屋架梁的总数可达5根。当柱上采用斗拱时,则梁头插接于斗拱上。这种形式的木结构建筑的特点是室内分割空间比较容易,但用料较大。广泛用于华北、东北等北方地区的民居以及国内大部分地区的宫殿、庙宇等规模较大的建筑中。穿斗式木结构的特点:是用穿枋把柱子纵向串联起来,形成一榀榀的屋架,檩条直接插接在柱头上;沿檩条方向,再用斗枋把柱子串联起来,由此形成一个整体框架。这种形式的木结构建筑的特点是室内分割空间受到限制,但用料较小。广泛应用于安徽、江浙、湖北、湖南、江西、四川等地区的民居类建筑中。时至今日木结构的功能仍在建筑设计中成为一种独特风格,这种巧妙的木构工程产生于对力学和,木材料深入的独特理解。每部分的形状、结构和功能都需从整体布局的思维定位,不断分解,最后落实到某个具体的位置和功能部件,因此在这种基础的分解下也成为影响和提升传统建筑结构的一个重要组成部分。中国传统木结构建筑单位一平面以“间”为单元,以四根立柱,上加横梁、竖枋而构成“间”,一般建筑由奇数间构成,如三、五、七、九间。开间越多,等级越高,紫禁城太和殿为十一开间,是现存最高等级的木构古建筑。采用这种单位划分有利于建筑结构中的柱网结构划分,在这种功能布局下也是建筑结构域能最大程度减小部件的受力程度,增强主体的稳固程度。古埃及建筑中也有采用这种的建筑结构形式,一平面为单位,不断扩大整个建筑受力范围,但不同的是建筑材料的特点。不同的建筑材料在建筑师手里发挥不同的作用,材料不同,导致建筑思维产生巨大差异。还有一种抬梁式与穿斗式相结合的混合式结构,多用于上述南方地区部分较大的厅堂类或寺庙类建筑中。由于重要建筑出檐的进深都较大,所使用的是以斗拱作为悬臂梁承托出檐部分重量的结构技术。在随后斗拱的应用中,又以梁柱与“铺作(斗拱)层”相结合的技术,支撑大开间大进深的殿堂类建筑的屋顶。除了单层建筑外,东汉时期出现的纯粹木构架结构的多层楼阁和多层木塔,也是使用相同的结构技术。这说明这种木结构技术具有很大的适用性。 三、材份制—智慧的模数制模数制是现代主义建筑中较常见的一种形式,尤其在工业大革命时期的建筑,模数制被得到充分挖掘。批量生产住宅和建筑构件,使一些建筑原件的标准化生产开始盛行,建筑按标准行事。这种建筑思维早在中国古代的匠人们就开始探索尝试,材份制就是和模数制较接近的一种建筑思维。按标准生产一些经常用到的部件和一些基础材料,工匠们在设计和建筑的过程中就能很好利用好标准节省单独施工与设计步骤,在这种形式下可以最大程度满足建筑主体的标准化生产需求。这种建筑形式思维在中国传统建筑的结构工程非常重要,例如梁的长度和重量在建筑行业内都有统一标准。这种标准在中国古代建筑中经历酝酿到盛行的阶段,唐宋时期的材份制度已相当盛行,在这种建筑结构工程特点中也发挥重要作用,成为影响和提升中国古代建筑工程结构特点的一个重要方面。 四、施工简便与实用

建筑空间造型与结构形式的关系

建筑空间造型与结构形式的关系 摘要:在现代结构技术的条件下,建筑物的空间造型艺术也是不断推陈出新的,其总的趋向和原则仍是要同现代结构技术的演进与发展相适应。因此,充分利用结构形式中有建筑审美的有利方面,着眼与空间造型的整体感和逻辑性,屏弃烦琐的雕琢与堆砌,以简求繁,立新于创,这乃是空间造型与结构技术发展相适应的现代建筑艺术表现技巧的基本特点之一。 关键词:建筑;空间;结构 建筑空间造型与结构的形式美 在现代建筑的空间造型中,可以充分利用结构中符合力学规律和原理的形式美的因素,来增强建筑艺术的表现力。大体上,结构所具有的形式美可以归纳为以下几个方面: 结构的均衡与稳定 对称或不对称的结构形式都必须保持均衡与稳定,这同建筑构图中的形式美的规律是一致的。现代建筑中的许多构筑物,如桥梁、大坝、电视塔等,虽然形体简单,也没有过多的装饰,但在均衡、稳定的基础还是哪个,仅仅对其形体轮廓进行适当的艺术加工,便给人以美感。 耐尔维说,稳定是最带技术性的、最基本的结构性质,“通过应用各种建筑方法得以保障的稳定性,也是大大有助于取得确定的、理想的建筑艺术效果的。” 结构的稳定性是建立在静力平衡的基础上的。对称是平衡中的一种比较简单的形式,而非对称的平衡相比要复杂的多。随着高强材料的出现,带有索的各种结构系统,如悬索结构、帐篷结构等,不仅使建筑会变得轻巧,甚至给人以飘然失重的感觉,甚至还会产生奇妙、惊险之类的戏剧性效果,在某种情况下,表面的不稳定性又可能创造出一种美感。 结构的韵律与节奏 结构部件的排列组合都以一定的规律进行,这样不仅结构简化、受力合理,有利于快速施工,而且还可以使空间造型获得极富变化的韵律感与节奏感。 贝聿名设计的华盛顿国家艺术陈列馆东馆,把三角行大厅顶部的采光天棚设计与结构形式结合起来,使三角锥结构单元组合不仅具有图案趣味,而且还为优美的厅内空间增添了瞬息多变的光影效果。这里被益为第三种建筑材料的阳光倾泻而下,似乎把图案般的天棚结构化成了动人的音符,显映在三角形大厅的墙壁、栏杆和地面上,使人身临其境感到兴奋和欢快。应当说,贝聿名的这种洗练艺术表现手法,正是巧妙地再现了结构的韵律的魅力所在。又如丹下建三设计的东京因缘文化幼儿园,该建筑物因其屋盖结构所造成的轮廓线和韵律感而出类拔萃。

中国各代建筑特点总汇

河北定州料敵塔。塔高84米,塔内有穿心式塔柱,建于北宋 [网易招聘]网易建筑诚聘专业主编 2. 双套筒结构 这种塔有内外两环塔壁,内环围成塔心室,外环与内环间为回廊。廊中布置登塔阶梯。楼板用砖发券作成。例如江苏苏州云岩寺虎丘塔、苏州报恩寺塔、杭州六和塔。这几座塔皆为八角形平面楼阁式塔,其中苏州报恩寺塔高76米,共九层,砖塔壁对边长17米,各层平座及腰檐均为木构。 江苏苏州报恩寺塔--南宋遗物

工程行业三大PK:谁说了算?—三周年站庆之大练兵 3. 厚壁筒体结构 利用筒壁厚厚的砖墙设置砖砌塔梯,可避免古代用木梯易朽、易燃、易遭破环的缺点。塔梯作法有两种,一种为将楼梯嵌入厚壁内,梯随墙壁转折。例如:安徽蒙城万佛塔,建于崇宁四年(1105年),六边形平面,高七层,是一座楼阁式塔。又如:四川宜宾旧州坝白塔,建于北宋元符至大观年间(1098~1109年),为方形密檐塔,外观十三层檐,内部仅四层。另一种采用穿壁式阶梯,利用平座为休息板,塔心室与平座地面标高有半层之差。例如: 广州六榕寺的花塔,重建于绍圣四年(1097年),八边形平面,高57米,外观九层,内部十七层。 [电子样本全新改版,采用了世界领先技术的超绚动态效果,现在就去看看......] 安徽蒙城万佛塔

【活动】2007年网易建筑第一届图纸评审活动 . 实心砖塔 这种塔有两类。一类带有螺旋形楼梯,旋梯靠外的一面带有通风、采光孔。例如:河南开封国寺塔,建于北宋皇元年(1049年),外观呈八角形,共十三层,总高54.66米。由于外部用褐色琉璃砖贴面,故称“铁塔”。 河南开封祐国寺铁塔 另一类是实心无梯塔。这类塔在辽塔中也占有一定的比例,其塔外表形式有两种。一种为密檐塔,上部为一层层屋檐,下部有一段高高的塔身和基座。如:辽南京天宁寺塔为八边九层

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

分析中国传统建筑的特点

分析中国传统建筑的特点 摘要:中国自古地大物博,建筑艺术源远流长。不同地域和民族其建筑艺术风格等各有差异,但其传统建筑的组群布局、空间、结构、建筑材料及装饰艺术等方面却有着共同的特点,区别于西方,享誉全球。本文主要是从中国传统建筑的空间、环境和建筑与人的关系等方面分析其特点,以期对其得到更深的认识。 关键词:院落空间轴线艺术诚实的结构天人合一以人为本 一、围院的平面空间 众所周知,外国建筑是院在外,即院子包围房子,中国建筑则相反,院在内而房在外,即房屋包围院子。房屋、墙垣等围合成院落,以院为中心;或是以主单元(即正殿、正厅)为中心,次单元(即两厢)围绕主单元,一正两厢,并以抄手廊连接,组成一座建筑。如在各地民居中的四合院空间。其特点就在于把“院子”作为建筑平面的组成部分,室内外空间融为一体,以房廊作为过度空间,富有生活气息。院周围建筑互不独立,相互联系。但合院建筑不是群体,而只是“一座”建筑。 从四合院住宅到万里长城虽然空间层次不同,但都属于一样的空间形态——即内向的外封闭的空间形态,共同体现或服务于一个社会系统。国,古为城的广称,即政治机构、军事实力及绝大部分的民众生息,都在一城之中。城外是自然广川,可以村居结庐,造别业,但它不是独立的。从东周起,一城一国或数城一国模式,一直到秦统一中国,仍以城池为“国”,数“国”合为大统一的国家。国中有家,故称国家。但家的空间模式与国相同,只是范围缩小了,可以这样说家是国的单元或细胞,或者说家是国的缩微,国是家的扩大。长城原为御敌戌疆而设,但从某种意义上说,长城就好比“国”这个大空间的围墙。无论是历朝都城,宫廷、园林和寺、庙、祠、观,还是各地的民居及市肆都以这种围院空间布局为特点。 这种内向层次型的建筑空间模式,尤以传统园林为最。它不但是形式的,而且更是意境的。园林之中,四周有廊、亭、轩、厅等建筑或粉墙,院在内,以树木、假山、池水、墙垣或建筑分割空间。“庭院深深深几许”,令人心旷神怡。 二、轴线的空间艺术 中外建筑单体都讲究对称,但中国建筑、空间布局尤以轴线对称见长。这主要体现在受中国“周礼”思想影响较大的建筑体系当中。古代都城规划中,都以主宫殿位于中轴线上,以宫室为主体,次要建筑位于两侧,左右对称布局,“前朝后市”、“左祖右社”等,如唐大都与明清北京城的规划布局。再如中国古代寺庙中,强调轴线空间布局的实例也是很多。一般均将主殿大雄宝殿放在轴线的重要位置上,配殿居前后左右。“左阁右藏”、“左钟右鼓”等。空间层层递进,庭院森森。典型的如河北正定隆兴寺的布局。此寺始建于隋,改建于宋,保存至今。当然,中国传统建筑这种空间的形成,有其主客观原因。客观上如自然的、地理的、生态的原因等,主观上如中国长期保持的生产方式、经济形态和人文形态等原因。这里不再赘述。 三、诚实的结构 中国传统建筑,论其结构,不论是皇家的宫苑,还是散见于各地的各类型的建筑,包括民居,其结构特点在世界古代建筑史中都是独一无二的。具有代表性的结构形式主要有两种: 1,抬梁式,就是在屋基上立柱,柱上架梁,梁上放短柱,其上再放梁,梁的两端并承檩;这样层叠而上,在最上层的梁中央放脊瓜柱以承脊檩。这种结构的建筑,室内少柱或无柱,空间较大,在我国应用很广,特别是北方用得更多。 2,穿斗式,这种结构的特点是由柱径较细柱距较密的落地柱与短柱直接承檩,柱间无梁而用若干穿枋联系,并以挑枋承托出檐。这种结构用料小,但室内柱密,空间不够开阔,在我国南方使用很普遍。由于是以木构架为主,柱承重,墙不承重,所以门窗可自由布置,体现了形式与结构的统一。在皇家建筑和重要的坛、庙建筑中,还以斗拱支撑在柱头、屋檐间,

第五章薄壁空间结构

第五章薄壁空间结构 第五章薄壁空间结构 第一节概述 一(薄壁空间结构发展简况二(曲面理论相关知识1(基本概念: (1)薄壳:壳体结构一般是由上、下两个几何曲面构成的空间薄壁结构。当S 不随坐标位置的不同而改变时,称为等厚壳; 反之,称为变厚度壳。两个曲面之间的距离称为壳体的厚度(S ),当S与壳体的其它尺寸(如曲率半径R,跨度L等)小的多时,一般要求S /R?1/20,(鸡蛋壳的S /R?1/50)称为薄壳结构。现代建筑中所采用的壳体一般为薄壳结构。 (2)中曲面:等分壳体各点厚度的几何曲面称为壳体的中曲面。薄壳结构,可以仅以中曲面的方程描述整个结构的变形及内力。 (3)高斯曲率:曲面上任意一点上的高斯曲率等于该点两主曲率的乘积: K=kk=1/RR1212 A(正高斯曲率:K=kk>0 12 B(负高斯曲率:K=kk<0 12 C(零高斯曲率:K=kk=0,即其中一个主方向为直线。12 ⑷矢高、矢率:中曲面覆盖的底面的短边为A,如图示:f/a称为矢率。矢率很小的壳体称为扁壳,矢率较大着称为陡壳。在混凝土结构中,f/a?1/5 时,称为扁壳。 三(薄壳结构的内力 1(薄壳的内力:如图:对于任意壳体结构,在荷载作用下,壳体的内力可以分为两类——作用于中曲面内的和作用于中曲面外的弯曲内力。弯曲内力是由于中曲面 的曲率和扭率改变而产生的,它包括弯矩、横剪力、扭矩; 理想的薄膜没有抵抗弯曲和扭曲的能力,在荷载的作用下只产生正向应力N和顺剪力;因此,设计中应选

取合理的曲面形式,使壳体内的弯曲内力小到足可以忽略的程度。2(可以忽略弯曲内力的条件:A。薄壁S /R?1/20,并同时满足 B(壳体具有均匀、连续变化的曲面; C(壳体上的荷载是均匀连续的; D(壳体的各边界能够沿着曲面的法线方向自由移动,支座只产生阻止曲面沿切线方向位移的反力。 由于壳体主要承受薄膜内力,弯曲内力很小,且薄膜内力沿壳壁是均匀分布的,所以,壳体结构可以充分发挥材料强度,做到壳体薄,自重轻而强度大。因而经济。 第二节薄壳结构的曲面形式 一(旋转曲面: 由一平面曲线作为母线绕其平面内的轴旋转而成的曲面。不同形状的母线,形成的旋转曲面也不同。 二(平移曲面: 一条竖向曲线做母线沿另一条竖向曲线(导线)平行移动所形成的曲面。1(椭圆抛物面: 母线: 抛物线;导线: 与母线凸向相同的抛物线平移形成,其形成的曲面与水平面的截交面为一椭圆。 2(双曲抛物面: 母线: 抛物线;导线: 与母线凸向相反的抛物线平移形成。其形成的曲面 与水平面的截交面为一双曲线。 三(直纹曲面: 由一根直线(母线)的两端分别沿两固定的曲线(导线)移动而形成 的曲面。工程中常见的直纹曲面 1(扭壳、鞍壳: 扭壳是由扭曲面构成的。扭曲面则是一根直母线沿两根互相倾斜但不相交的直导线平移而成的曲面; 鞍壳即双曲抛物面构成的。 2(柱面、柱状面:

最新大跨建筑 结构——空间结构体系

大跨建筑结构——空间结构体系

大跨建筑 屋架结构体系——高跨比:1:6 屋架形式及适用跨度 平行弦屋架拱形屋架折线形屋架梯形屋架 杆件受力不均匀,用料较多力情况虽然合 理,但由于上弦 各节点都落在抛 物线上,尺寸很 零件,施工不方 便 三角形屋架适用 于较小跨度的屋 盖(跨度宜在15m 以内) 弦支点座落在抛 曲线附近,所 以,受力比较合 理,折线形屋架 采用较多 上弦扦出两个坡 度较小的斜直线 组成,半边屋架 的外轮廓线为梯 形,斜杆呈人字 形。这种屋架的 刚度、构造比较 简单,自重较 大,一般用于跨 度为24m一36m 的工业建筑物

二、空间结构体系(一)网架结构体系网架的优点

?结构组成灵活多样但又有高度的规律性,适应各种支承条件和各种建筑造型,可适应各种建筑方面的要求 ?网架高度内的空间可以用以设置管道等设施,网架结构外露或部分外露,因其几何图形的规则,可以丰富建筑效果 ?网架的结构高度较小,不仅可以有效地利用建筑空间,而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构 ?杆件类型划一,适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装 网架结构受力特点 ?具有各向受力的性能,它改变了一般平面桁架的受力状态,是高次超静定空间结构 ?网架结构的各杆件之间互相起支撑作用,整体性强、稳定性好,空间刚度大,是一种良好的抗震结构型式,尤其对大跨度建筑其优越性更为显著 ?在结点荷裁作用下,网架的杆件主要承受轴力,充分发挥材料强度,节省钢材 网架的分类 1、几何形态上分:平板网架、柱面网架、球面网架 2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系 3、螺栓球节点、焊接球节点 4、双层网架、多层网架 网架材料——钢材:钢管、型钢、钢球

建筑形态构成作业

建筑形态构成作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

作业一:阅读部分 本课题虽然课时不多,但考虑到建筑造型对建筑设计的重要性和学生审美法则的基本需求,特列出一些文献供学生选读,希望建筑学学生不仅在上课期间,在平时也能不断提高自身的造型能力和审美能力,体会建筑形态构成的基本原理和构图规则。 参考书目: 1.陈志邦,陈宇莹.建筑形态学[M].北京:中国建筑工业出版社,2006. 2.吴翔.设计形态学[M]. 重庆:重庆大学出版社,2008. 3.[俄]瓦西里?康定斯基,罗世平译.康定斯基论点、线、面[M].北京:中国人民大 学出版社2003. 4.彭一刚.建筑空间组合论[M].北京:中国建筑工业出版社,1998. 5.[日]小林克弘编著,陈志华, 王小盾译.建筑构成手法[M].北京:中国建筑工业出 版社,2004. 6.[日]越后岛研一.勒·柯布西耶建筑创作中的九个原型[M].北京:中国建筑工业 出版社。2001. 7.[日]渊上正幸,覃力等译.世界建筑师的思想和作品[M].北京:中国建筑工业出版 社,2000. 8.刘永德.建筑空间的形态、结构、涵义、组合[M].天津:天津科学技术出版 社,1998. 9.汪江华.形式主义建筑[M].天津:天津大学出版社,2004. 作业二:建筑形态构成单体与组合 一、课题内容: “建筑造型”旨在帮助学生建立审美体系、掌握形体与空间塑造的重要专业基础课程。本课题通过学生对建筑形态构成的理解和技巧方 法的掌握,根据现代主义的美学标准,设置由易到难的9个作业,其 中包括8个单一练习和1个综合练习,在提高学生的动手能力和手眼 协调能力的同时,逐渐的总结经验和方法,建立建筑形态的审美标准 和情趣。 主要内容如下: 单一训练:分别用“重复”、“近似”、“渐变”、“特 异”、“对比”、“发射”、“密集”、“簇群”8种形态构成 的创作方法进行创作训练。 综合训练:通过单体训练,在掌握了8种形态构成的创作方法 之后,任选其中的两种或两种以上进行组合训练,以达到形体 间的和谐,符合当今时代的审美标准。 二、设计要求:

传统古建筑空间形态分析

传统古建筑空间形态分析 改革开放以来,我国与国际社会的接触和联系越来越紧密,建筑学领域从最初的一股脑接受和吸收走到今天的同步化发展,在这一过程中,人们越来越意识到民族文化的宝贵,继承和发展本民族文化, 走出有中国特色的现代设计才是未来发展的方向,对于中国传统古建筑空间形态的认识和再挖掘成为一项被大众普遍认可的课题.本文正是基于此背景之下,对于中国传统古建筑空间结构及组织形态进行探究. 1中国式东方智慧和哲学思维下的中国古建筑 古代时期的中国偏安于世界的东方,由于地理因素,华夏大地的北面是蒙古高原,西面是喜马拉雅山脉,东面和南面均为辽阔的海洋,处于当时的生产力和科技水平之下,这些天然屏障是无法逾越的,从而造成了中国古代文化受到外来文化的冲击较小,并且可以一脉相承而不间断.建筑属于经济文化的产物,在这种情形下,历经几千年以 来的封建社会,依然保持了它的纯粹性和完整性.这些天然的地理和文化因素,使得中国古建筑体系完备而成熟,迥异于西方,民族特色 鲜明.中国古代一直处于农业社会,那种日出而作,日落而息般的宁静、富足、安逸的田园生活是人们心目中的理想境界,加上道家和儒 家“天人合一”哲学思想的浸润,人们对理想居所的追求是自然和谐、融洽舒适的建筑空间形式,正如陶渊明的《桃花源记》里面所描述的

那样:“土地平旷,屋舍俨然,有良田美池桑竹之属.阡陌交通,鸡犬相闻”.从这里也可以窥探出古人们对于理想居所的建筑形制,建 筑外部环境,城市布局和规划,人与自然的和谐共生关系等多方面的居住条件的要求和设想.中国古代建筑体系就是在这样一种思想的引 导下,发生、发展、成熟以及深化. 2单体建筑与组群建筑 我国传统建筑自成体系,有自己独特的一套建构方式.传统建筑不似西方古典建筑那样体积庞大,力图在气势上展现宏伟和壮丽,而是另辟蹊径,以多个单体建筑的不同形式的组合达到一种精妙和博 大,既满足了对建筑空间和面积的使用要求,又表现出了中国式的智慧和文化内涵. 2.1单体建筑的空间结构形式特点 传统建筑的房屋以木构架为主要受力结构和支撑体系,建筑纵向从上至下依次分为屋顶—屋身—台基三段式的结构形式.每一个单体建筑均呈长方形的平面布局,外形类似长方体小盒子一样,简单规整.内部由柱子进一步分割空间,了解一座单体建筑的内部结构和布局, 只需要观看它的柱网布置图便一目了然,两根立柱中间的距离算是一间屋子的宽度,因此一座“小盒子”的内部往往被分割为呈奇数的空间,按3、5、7、9顺序排列.传统建筑的木构架支撑体系决定了其“墙倒屋不塌”的特性,柱梁结构成为整座建筑的支撑框架,承担起该建 筑的承重作用,墙体则主要作为围合和分割空间之用,亦可以根据功

中国建筑艺术特点

中国建筑艺术特点 中国建筑是世界唯一以木结构为主的建筑体系。基干深厚的文化传统,中国 建筑艺术的重大特点是: 1、以宫殿和都城规划的成就最高,突出皇权至上思想和严密的等级观念; 2、特别注重群体组合的美,或取中轴对称院落式布局,或为自由式,以前 者为主; 3、注重与自然的高度协同,尊重自然; 4、艺术性格特别重视对中和、平易、合蓄而深沉的美的追求。中国建筑艺 术是中国人的伦理观、审美观、价值观和自然观的深刻体现。 在漫长的发展过程中,中国建筑始终保持了自身的独特性格。从其全部历史,可分出三个大的阶段:商周到秦汉,是萌芽与成长阶段,秦和西汉是发展的第一个高潮;历魏晋经隋唐而宋,是成熟与高峰阶段,唐代的成就更为辉煌,是第二个高潮;元至明清是充实与总结阶段,明至清前期是第三个高潮。这三个阶段可 分别以秦汉、隋唐、明清为代表。 中国各少数民族的建筑也鲁具异采,大大丰富了中国建筑体系的整体风貌,其中尤以藏族、雏吾尔族、傣族和侗族建筑更富特色。 中国建筑艺术曾对日本、朝鲜、越南和蒙古等国发生过重大影响。 建筑发展史 原始社会至汉代是中国古建筑体系的形成时期。在原始社会早期,原始人 群曾利用天然崖洞作为居住处所,或构木为巢。到了原始社会晚期,在北方,我们的祖先在利用黄土层为壁体的土穴上,用木架和草泥建造简单的穴居或浅穴居,以后逐步发展到地面上。南方出现了干栏式木构建筑。进入阶级社会以后,在商代,已经有了较成熟的夯土技术,建造了规模相当大的宫室和陵墓。西周及春秋时期,统治阶级营造很多以宫市为中心的城市。原来简单的木构架,经商周以来的不断改进,已成为中国建筑的主要结构方式。瓦的出现与使用,解决了屋顶防水问题,是中国古建筑的一个重要进步。战国时期,城市规模比以前扩大,高台建筑更为发达,并出现了砖和彩画。秦汉时期,木构架结构技术已日渐完善,其主要结构方法抬梁式和穿斗式已发展成熟,高台建筑仍然盛行,多层建筑逐步增加。石料的使用逐步增多,东汉时出现了全部石造的建筑物,如石祠、石阈和石墓。秦汉时期还修建了空前规模的宫殿、陵墓、万里长城、驰道和水利工程。 魏晋南北朝时期是中国古建筑体系的发展时期。在建筑材料方面,砖瓦的产量和质量有所提高,金属材料被用作装饰。在技术方面,大量木塔的建造,显

薄壁空间结构

薄壁空间结构 在本小节中我们要给大家介绍各种薄壁空间结构体系的组成、优缺点及适用范围;各种薄壁空间结构体系的合理布置原则及及受力特点。 一、薄壳结构的概念 壳体结构一般是由上下两个几何曲面构成的空间薄壁结构。这两个曲面之间的距离称为壳体的厚度t。当厚度t远小于壳体的最小曲率半径时,称为薄壳。一般在建筑工程中所遇到的壳体,常属于薄壳结构的范畴。 在面结构中,平板结构主要受弯曲内力,包括双向弯矩和扭矩,如图1-65a。薄壁空间结构如图1-95b所示的壳体,它的厚度t远小于壳体的其它尺寸(如跨度),属于空间受力状态,主要承受曲面内的轴力(双向法向力)和顺剪力作用,弯矩和扭矩都很小。 图1-65 面结构 (a)平板结构(b)曲面结构(壳) 薄壁空间结构,由于它主要承受曲面内的轴力作用,所以材料强度得到充分利用;同时由于它的空间工作,所以具有很高的强度及很大的刚度。薄壳空间结构内力比较均匀,是一种强度高、刚度大、材料省、既经济又合理的结构型式。 薄壁空间结构常用于中、大跨度结构,如展览大厅,飞机库、工业厂房、仓库等。在一般的民用建筑中也常采用薄壳结构。 薄壁空间结构在应用中也存在一些问题,由于它体形复杂,一般采用现浇结构,所以费模板、费工时,往往因此而影响它的推广。同时在设计方面,薄壁空间结构的计算过于复杂。 二、薄壳空间结构的曲面形式 薄壳结构中曲面的形式,按其形成的几何特点可以分成以下三类: 1.旋转曲面

由一平面曲线(或直线)作母线绕其平面内的一根轴线旋转而成的曲面,称为旋转曲面。 在薄壁空间结构中,常用的旋转曲面有球形曲面、旋转抛物(椭圆)面、圆锥曲面、旋转双曲面等,分别见图1-66。 图1-66 旋转曲面 2.直纹曲面(图1-67) 一根直母线,其两端各沿两固定曲导线(或为一固定曲导线,一固定直导线)平行移动而成的曲面,称为直纹曲面。一般有: (1)柱曲面(一根直母线沿两根曲率方向和大小相同的竖向曲导线移动而成)或柱状曲面(一根直母线沿两根曲率方向相同但大小不同的竖向曲导线始终平行于导平面移动而成)它们又都称单曲柱面,分别见图1-67。 (2)锥面(一根直母线一端沿一竖向曲导线,另端通过一定点移动而成)或锥状面(同上,但另端为一直线,母线移动时始终平行于导平面), 后者又称劈锥曲面,分别见图1-67。 (3)扭面(一根直母线在两根相互倾斜又不相交的直导线上平行移动而成), 见图1-67。 直纹曲面建造时模板易于制作,常被采用。

中国古代建筑的结构特点

中国古代建筑的结构特点 梁思成先生认为,中国建筑结构体系的特征包括:一个高起的台基,作为木构梁柱为骨架的建筑物的基座,再支承一个外檐伸出的坡形屋顶。这种骨架式的构造使人们可以完全不受约束地筑墙和开窗。正是这种高度的灵活性和适应性,使得它能够适应中华文明的任何延伸地。中国建筑除了本身的精致性,还极注重建筑物的调配和组合。 中国古代建筑体系在三千多年前的殷商时期就已经初步形成,它经历了原始社会、商周、秦汉、三国联晋南北朝、隋唐五代、宋辽金元、明清七个时期。直到20世纪,始终保持着独特的结构和布局。 中国古代建筑结构特点为: 1.使用木材作为主要建筑材料。 以木结构为骨架,达到了实际功能要求,又创造出优美的建筑形体以及相应的建筑风格。木结构体系的优点很多:如维护结构与支撑结构相分离,抗震性能较高;取材方便,施工速度快等等。同时木结构也有很多缺点:易遭受火灾,白蚁侵蚀,雨水腐蚀,相比砖石建筑维持时间不长;成材的木料由于施工量的增加而紧缺;梁架体系较难实现复杂的建筑空间等。不过,中国古代建筑中也有少量砖石建筑,如《史记索隐》中称:“石室金匮,皆为国家藏书之处。”;如《水经注》中有多处记载,《渭水篇》:“磻溪旁有一石室,盖太公所居也”。砖石结构多用于塔式建筑。 2. 保持构架制原则。 中国木结构体系历来采用构架制的结构原理:以四根立柱,上加横梁、竖枋而构成“间”,一般建筑由奇数间构成,如3,5,7,9间。开间越多,等级越高,紫禁城太和殿为11开间,是现存最高等级的木构古建筑。立面上划分三个部分:台基、屋身、屋顶。其中官式建筑屋顶体型硕大、出挑深远是建筑造型中最重要的部分。以立柱和纵横梁枋组合成各种形式的梁架,使建筑物上部载荷经由梁架、立柱传递至基础,墙壁只起围护和分隔的作用,不承受载荷。 屋顶的形式按照等级分为:单坡、平顶、硬山、悬山、庑殿、歇山、卷棚、攒尖、重檐、盔顶等多种制式,又以重檐庑殿为最高等级。

建筑空间的语法结构

建筑空间的语法结构 将建筑与语言相类比,是现代建筑以来的理论趋势:彼得·艾森曼把建筑看成句法,查尔斯·詹克斯把建筑看成语义。但建筑与语言毕竟是不同的两种事物。所以我们必然会问:把建筑跟语言类比的根据是什么?或者说,这种类比如何可能? 答案可能会是:结构。这里的“结构”不是指“语言结构”,即语言学里不同句子成分构成完整句子的方式;也不是指“建筑结构”,即建筑力学里承受荷载的构件体系。这里的“结构”指的是:空间组合的思维原型。 通常而言,建筑师头脑中的空间组合并非抽象的概念表述,也不是精确的几何构成。前者是设计的起点,后者是设计的终点。而我们要研究的,是两者的中间地带。人的思维并不由某一门具体语言规定,但却被各种语言共有的语法结构规定(比如“主谓结构”),所以我们以基本的语法结构作类比,研究空间组合的思维原型。 我们把研究的对象称为“建筑空间的语法结构”。 1词法:α,β,γ 语法分为词法和句法两部分。词法研究语素如何构成词;句法研究词如何构成句子。而作为基础的“语素”,对应着建筑构件。建筑构件种类繁多,我们按照建筑构件形成的建筑空间对之分类。如同词主要有三类(名词、动词、形容词),建筑空间也可以按照不同的空间性质分为三类:房间、交通空间和界面空间,为了方便分别用α、β、γ指代。 (1)房间:α 房间类似于名词,它是建筑中的某块确定的空间。建筑师路易斯·康正是把建筑的本质归结为“房间”。正如我们一说到“词”首先想到的是“名词”,我们一说到“空间”首先就想到“房间”。但“房间”仅仅是“空间”的一部分,而非全部。房间的本质属性是“围合”。房间由柱房间和墙房间等空间组成。 (2)交通空间:β 交通空间类似于动词,它是建筑中联系各空间的空间。交通空间本身是动态的,同时我们又把它当做一块“空间”来看待,就好像动词本身是描述动作和变化的,但它也跟名词一样都是固定的词。交通空间的本质属性是“联系”。 交通空间由坡道、楼梯、电梯、天井、中庭、阳台等空间组成。 (3)界面空间:γ 界面空间类似于形容词(或者副词),它是建筑中的分隔各空间的空间。界面空间本身并不完整,只有附着在房间(或交通空间)上才有意义,这就像形容词(或副词)本身并不完整,只有当它附着在名词(或动词)上才有意义。界面空间的本质属性是“分隔”。 界面空间由屋顶、吊顶、幕墙、门窗、隔扇等空间组成。 2句法:αβ,αγ,βα,βγ,γα,γβ 句法是词与词的组合方式。由于建筑空间的组合不像词语的组合那样线性,所以我们不参考

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