大跨度建筑构造教学案例
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大跨度建筑构造(史上最全面)
大跨度建筑构造----概论
❖ 界定：30M以上
❖ 如何选择结构形式
❖ ——造型
❖ 我国现行钢结构规范：60M ——空间利用的合理性
以上
——对内部装饰的影响
❖ 历史
——万神庙 ——美国·底特律·韦恩县体育馆
（Wayne County stadium ） （266m，圆形钢网壳） ——上海体育馆 （110m，圆形钢平板网架） ——英国千年穹 （365m，帐篷结构）
薄壳结构及其造型
薄壳结构及其造型
广州星海音乐厅
自由壳体的构想
Hanging membranes by Heinz Isler
自由壳体的构想
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
薄壳施工
Indoor Tennis Center in Heimberg, Switzerland
具有独特外观
五、折板结构及其造型
❖ 类型
——断面 ——外形
折 板 结 构 及 其 造 型
折 板 结 构 及 其 造 型
六、薄壳结构及其造型
❖ 特点 ❖ 结构类型
n 类型 薄壳结构及其造型
筒壳、球壳、扁壳、鞍形壳
1、受力特点及适用范围
❖ 受力特点 ：
❖ 用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成的薄板结构
撑杆+篷面
n 实例
❖ 1、受力特点及适用范围
❖ 受力特点 ：
❖ 利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构
❖ 薄膜不能承受荷载，绷紧后承受拉力且任何状态下保持，否则会失 稳
❖ 轻巧柔软、采光好、构造简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态
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。
第三章大跨度建筑构造1
日本一家游泳馆的馆顶——张弦梁结构
四、折板结构及其建筑造型
（一）受力特点、优缺点和适用范围
折板结构是以一定倾斜角度整体相连的一种薄板体系。
优点：结构呈空间受力 状态，具有良好的力学 性能，结构厚度薄,省材
料，可预制装配，省模
板，构造简单。
适用范围：大跨度屋顶， 也可以用作外墙。
（二）折板结构形式：
1912～1913波兰布雷斯劳百年厅
中心部分是广阔的圆形大空间，直径高达65米，高42米，可以容纳 6,000多人。上方是23米高，由钢和玻璃构成的灯笼式圆顶。
1979年
美国底特律的韦恩县体育馆采用圆形平面，直径达266m，是
目前世界上跨度最大的钢网壳结构建筑。
1975年上海体育馆
主馆呈圆形，高33米，屋顶钢平板网架跨度直径110米，可 容纳观众18000人。
解决水平推力的几种方式
1.由拉杆承受拱推力 2.由框架结构承受拱推力 3.由基础承受拱推力
由拉杆平衡拱推力——武汉体育馆
由框架结构承受拱推力— —北京崇文门菜市
崇文门菜市场中间跨为售货大厅，屋顶为 32m跨的钢筋混凝土两铰拱，两边布置三层 高的钢筋混凝土框架以支承两铰拱，三层框 架部分为小营业厅。拱为装配式整体结构， 拱上铺加气混凝土屋面板，油毡屋面。根据 建筑造型要求，拱的矢高为拱跨的1／8，即 4m。
五、网格结构及其建筑造型
六、薄壳结构及其建筑造型 七、悬索结构及其建筑造型 八、膜结构及其建筑造型
一、拱结构及其建筑造型
（一）拱的受力特点、优缺点和适用范围
最新大跨度结构基础知识教学课件
大跨度钢结构的应用及其主要特点
应用
公共建筑(剧院，展览馆，体育场馆，车站等) 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间，造船厂等)
主要特点 •跨度大
120m 160m(长春体育馆，网壳结构，1998)
主跨1385m (江阴长江大桥，悬索结构，1999)
•个性化(非大量建设项目，方案的极其个性化)
钢 筋 混 凝 土 屋 面 体 系
钢 檩 条 屋 面 体 系
网 格 数 跨 高 比 网 格 数
跨 高 比
两 向 正 交 正 放 ， 正 放 四 角 锥
正 放 抽 空 四 角 锥
(24 )+ 0 .2 L 2
1 01 4 (68 )+ 0 .0 7 L 2
(1 31 7)+ 0 .0 3 L 2
两 向 正 交 斜 放 ， 棋 盘 形 四 角 锥
网架和网壳结构(10)
a)正放四角锥斜置正放四角锥柱面网壳
e)抽空三角锥柱面网壳
双层柱面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系(略) 2.四角锥体系
a)：刚度大，杆件少，最常用 b)：适用于小跨度，轻屋面 c)：系将a)斜置 3.三角锥体系 常用d) ， e) 两种
•双曲面网壳
网架和网壳结构(13)
a) 正交正放类 d) 正交斜放设斜杆类
b) 正交斜放类 e) 正交斜放设斜杆类
c) 正交斜放设斜杆类
双曲面网壳的网格形式 1.正交正放类
a):单层时在方格内设斜杆 双层时组成四角锥体 2.正交斜放类 b):抗剪强度弱 c):第三方向局部设斜杆 d):全部方格内设双斜杆 e):第三方向全局设斜杆
斜 放 四 角 锥 ， 星 形 四 角 锥 (68 )+ 0 .0 8 L 2
应用
公共建筑(剧院，展览馆，体育场馆，车站等) 专门用途的建筑 (飞机库，汽车库等) 生产性建筑(飞机制造厂装配车间，造船厂等)
主要特点 •跨度大
120m 160m(长春体育馆，网壳结构，1998)
主跨1385m (江阴长江大桥，悬索结构，1999)
•个性化(非大量建设项目，方案的极其个性化)
钢 筋 混 凝 土 屋 面 体 系
钢 檩 条 屋 面 体 系
网 格 数 跨 高 比 网 格 数
跨 高 比
两 向 正 交 正 放 ， 正 放 四 角 锥
正 放 抽 空 四 角 锥
(24 )+ 0 .2 L 2
1 01 4 (68 )+ 0 .0 7 L 2
(1 31 7)+ 0 .0 3 L 2
两 向 正 交 斜 放 ， 棋 盘 形 四 角 锥
网架和网壳结构(10)
a)正放四角锥斜置正放四角锥柱面网壳
e)抽空三角锥柱面网壳
双层柱面网壳的网格形式 1.交叉桁架体系(略) 2.四角锥体系
a)：刚度大，杆件少，最常用 b)：适用于小跨度，轻屋面 c)：系将a)斜置 3.三角锥体系 常用d) ， e) 两种
•双曲面网壳
网架和网壳结构(13)
a) 正交正放类 d) 正交斜放设斜杆类
b) 正交斜放类 e) 正交斜放设斜杆类
c) 正交斜放设斜杆类
双曲面网壳的网格形式 1.正交正放类
a):单层时在方格内设斜杆 双层时组成四角锥体 2.正交斜放类 b):抗剪强度弱 c):第三方向局部设斜杆 d):全部方格内设双斜杆 e):第三方向全局设斜杆
斜 放 四 角 锥 ， 星 形 四 角 锥 (68 )+ 0 .0 8 L 2
大跨度建筑构造案例ppt课件
桁架结构
1南京国际展览中心 2新加坡国际会展中心
1
2
受力特点：杆件之间的结合假定为铰结，外力作用 下，杆件内力是轴向力，分布均匀 优点：材料强度充分利用，减少材料耗量和结构自 重 缺点：刚度差 适用范围：体育馆。影剧院。展览馆、食堂、菜场、 商场等
网架结构
1上海体育馆 2佛山岭南明珠体育馆
大跨度建筑构造案例
拱结构
1伦敦水晶宫1851——1936 2东京tama大学图书馆
1
2
受力特点：内力变轴向压力，应力分布均匀 优点：跨越较大空间 缺点：会产生横向推力，建筑平面空间组合受约束 适用：商场、展览馆、体育馆、散装货仓等 形式：三铰拱、两铰拱、无铰拱
刚架结构
1斯特拉斯堡停车场 2展览厅门宫
1
悬挑结构
1无锡市体育场
受力特点：将梁板桁架等构件从支座处向外 作远距离的延伸 使用范围：多用于体院馆看台挑檐
1
其他结构
1上海浦东机场候机楼
组合网架结构 管桁结构
预应力网格结构 张弦梁结构
1
1
2
受力特点：有多根杆以一定规律通过节点组成的结 构 优点：整体性强、利于抗震、节省材料、结构高度 小有效利用空间、便于生产、形式多样 缺点：支座条件复杂 使用范围：大跨度公共建筑屋顶
悬索结构
1日本代代木体育馆 2慕尼黑奥林匹克体育馆
1
2
受力特点：索网只承受轴向拉力，无弯矩无剪力 优点：节省材料，减轻自重、建筑造型丰富、跨越 巨大空间不需中间支点、施工快捷 缺点：强风吸引下易丧失稳定性而破坏 适用范围：覆盖体育馆、大会堂、展览馆等建筑屋 顶
受力特点：梁柱刚性节点，外力作用下结构合理 优点：轻巧美观，跨度大，制作方便 缺点：刚度较差 适用范围：体育馆、礼堂、食堂、菜场等
建筑构造——大跨度建筑ppt课件
.
2 网架结构应用
对于单层工业厂房,网架结构以其大柱网、大跨度以 及屋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业厂 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 ×21m,面积近8 万m2 。2006 年广东肇庆亚洲铝材工业 园型材挤压车间( 226m ×1 180m) ,面积达22 万m2 ,最 大跨度为52m,柱距16m,网架下弦分别设有3～10t 悬挂吊 车。由于工业厂房面积大、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。
.
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 尺寸为30.1m×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99m×112m的屋盖上首次 采用了正交斜放平面桁架系网架。
.
3 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(跨度 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。
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 架专用的圆钢管杆件和焊接空心球节点,这个圆形的体育 馆覆盖以净跨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。
2 网架结构应用
对于单层工业厂房,网架结构以其大柱网、大跨度以 及屋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业厂 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 ×21m,面积近8 万m2 。2006 年广东肇庆亚洲铝材工业 园型材挤压车间( 226m ×1 180m) ,面积达22 万m2 ,最 大跨度为52m,柱距16m,网架下弦分别设有3～10t 悬挂吊 车。由于工业厂房面积大、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。
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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 尺寸为30.1m×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99m×112m的屋盖上首次 采用了正交斜放平面桁架系网架。
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3 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(跨度 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。
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 架专用的圆钢管杆件和焊接空心球节点,这个圆形的体育 馆覆盖以净跨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。
大跨度建筑案例分析讲课文档
大跨度建筑案例分析
第一页，共18页。
拱结构的类型
a 材料
砖石砌体拱结构，钢筋混凝土拱结构，钢拱结构，胶合木拱结构。
b 结构组成和支撑方式
三铰拱，两铰拱，无铰拱，无拉杆拱和有拉杆拱。
c 拱的形式
d 拱身截面
半圆拱，抛物线拱。
实腹拱，格构拱，等截面和变截面等类型。
第二页，共18页。
受力特点
拱是杆轴线为曲线并且在竖向荷载下会产生水平反力的结构，这种水平反力又称为 推力。拱以支座的水平推力和截面内轴向压力的水平分力所构成的力矩平衡结构的整体 性弯矩，且在弯矩最大处的跨中，这种平衡力矩也达到最大，从根本上避免了构件中产 生较大弯矩的可能性。同时，又以截面内轴向压力的竖向分力平衡了结构的整体剪力。 由于推力的存在，拱的弯矩要比跨度、荷载相同的梁的弯矩小得多，并且主要承受压力 。拱的优点为主要产生压力，是使构件摆脱弯曲变形的一种突破性发展，它为抗压性能 好的材料提供了一种理想的结构形式。
第四页，共18页。
·建筑概况
主体建筑由外部围护钢结构壳体 和内部2091个坐席的歌剧院(含站 席2398)、1859个坐席的音乐厅(含 站席2017)、957个坐席的戏剧院( 含站席1040)、公共大厅及配套用 房组成。外部围护钢结构壳体呈半 椭球形，平面投影东西方向长轴长 度为212.20米，南北方向短轴长度 为143.64米，建筑物高度为46.285 米，基础埋深的最深部分达到-32.5 米。椭球形屋面主要采用钛金属板 饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭 球壳体外环绕人工湖，湖面面积达 35500平方米，各种通道和入口都 设在水面下。 国家大剧院高46.68 米，比人民大会堂略低3.32米。
于装配。
大剧院建筑屋面呈半椭圆型,由钛金属板覆盖, 前后两侧有两个类 似三角形的渐开式玻璃幕墙切 面,整个建筑漂浮于人造水面之上。
第一页，共18页。
拱结构的类型
a 材料
砖石砌体拱结构，钢筋混凝土拱结构，钢拱结构，胶合木拱结构。
b 结构组成和支撑方式
三铰拱，两铰拱，无铰拱，无拉杆拱和有拉杆拱。
c 拱的形式
d 拱身截面
半圆拱，抛物线拱。
实腹拱，格构拱，等截面和变截面等类型。
第二页，共18页。
受力特点
拱是杆轴线为曲线并且在竖向荷载下会产生水平反力的结构，这种水平反力又称为 推力。拱以支座的水平推力和截面内轴向压力的水平分力所构成的力矩平衡结构的整体 性弯矩，且在弯矩最大处的跨中，这种平衡力矩也达到最大，从根本上避免了构件中产 生较大弯矩的可能性。同时，又以截面内轴向压力的竖向分力平衡了结构的整体剪力。 由于推力的存在，拱的弯矩要比跨度、荷载相同的梁的弯矩小得多，并且主要承受压力 。拱的优点为主要产生压力，是使构件摆脱弯曲变形的一种突破性发展，它为抗压性能 好的材料提供了一种理想的结构形式。
第四页，共18页。
·建筑概况
主体建筑由外部围护钢结构壳体 和内部2091个坐席的歌剧院(含站 席2398)、1859个坐席的音乐厅(含 站席2017)、957个坐席的戏剧院( 含站席1040)、公共大厅及配套用 房组成。外部围护钢结构壳体呈半 椭球形，平面投影东西方向长轴长 度为212.20米，南北方向短轴长度 为143.64米，建筑物高度为46.285 米，基础埋深的最深部分达到-32.5 米。椭球形屋面主要采用钛金属板 饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭 球壳体外环绕人工湖，湖面面积达 35500平方米，各种通道和入口都 设在水面下。 国家大剧院高46.68 米，比人民大会堂略低3.32米。
于装配。
大剧院建筑屋面呈半椭圆型,由钛金属板覆盖, 前后两侧有两个类 似三角形的渐开式玻璃幕墙切 面,整个建筑漂浮于人造水面之上。
大跨度屋顶构造PPT课件
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3.3.2 中庭的消防安全设计
中庭在火灾发生的特点： ❖ 由于中庭的特殊布局，增加了火灾扩散的危险性，
烟囱效应会使火焰及烟雾更容易向高处蔓延，会增 加高处楼层扩散火灾的速度。 ❖ 在安装探测器和火控、烟控系统以后，中庭有比较 高的可见度和清晰的疏散通道，可以方便地发现和 接近火源。 ❖ 中庭空间有巨大的空气体积，具有冷却火焰、稀释 烟雾的作用。
(2)采光要求
利用自然光照明是节能的要求之一。
(3)气候控制要求
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15
3.3.1 中庭的形式及设计要求
采暖中庭：适用于常年寒冷气候较长的地区。 ❖ 利用中庭尽量减少照明、降低采暖的能耗，具有较高的绝热性能，以减
缓热量的传递。 ❖ 能直接采光，保持一定的温差，昼光反射热能，减缓热量的聚集，夜间
释放热能，使温差波动减缓到最小； 降温中庭：适用于高温、高湿以及强烈日晒的地区。 ❖ 利用中庭起着空气的冷却和除湿的缓冲作用，形成强制送、回风系统，
凯文·罗西等人设计完成的纽约市的福特基金会 总部大楼，将大型的广场和花园引入室内环境，中 庭概念在办公建筑中也获得了成功。
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13
3.3 中庭天窗设计
中庭是一个多功能空间，既是交通枢纽，又是人们交 往活动的中心，因此它被称作为“共享大厅”。
由于它半室内半室外的空间环境性质，使得中庭的围 护结构及围护组织方式有别于普通的建筑空间，对 技术的实施提出了更多的要求。
均宜采用双平咬口缝，并用油灰或嵌缝油膏嵌封严密。 (3)檐口 无组织排水的屋面，檐口瓦材应挑出墙面约200mm，檐口瓦材折卷在T形
铁上(T形铁间距不大于700mm)。 (4)水落口 水落口处应将金属瓦向下弯折，铺入水落口的套管中。
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二、刚架结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ：
2020/8/2
第三章 大跨度建筑构造
3、刚架结构的建筑造型 刚架的
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 杆件内力是轴向力（拉力或压力）且分布均匀 桁架内力分布均匀，材料强度能充分利用 减小结构自重，使结构跨度增大 适用范围： 体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场等
适用范围 ：
商场、展览观、体育馆、仓库等较大空间建筑。 三铰拱
2、拱的形式(p103) 两铰拱
2020/8/2
无铰拱
第三章 大跨度建筑构造
第一节 大跨度建筑结构形式与建筑造型
一、拱结构及其建筑造型
3、拱结构的建筑造型 其造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式 由拉杆承受拱推力的建筑造型 由框架结构承受拱推力的建筑造型 由基础承受拱推力的建筑造型
七、悬索结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 由索网、边缘构件、下部支撑结构三部分组成 只承受轴向拉力，既无弯距也无剪力 索网的边缘构件是索网的支座，索网通过锚固件与固定在边缘构件上 索网结构能充分发挥材料的力学性能，利用钢索受拉、钢筋混凝土边缘构 件受弯，能节省大量材料，减轻结构自重 适用范围： 悬索索网结构由于受力合理，自重轻，能跨越巨大的空间而不需在中间加 支点。建筑功能灵活，在大跨度建筑中应用广泛。 2、悬索结构形式 ： 单层曲面、双层曲面、双曲面轮辐式、双曲面鞍形
张拉薄膜结构只有在受拉绷紧的状态下才能保持结构的稳定，其型体全部 由双曲面构成。形体随撑杆及索网的位置、方向、部位等变化而变化。
九、充气薄膜结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间，并承受外力 在任何情况下都必须处于受拉状态才能保持结构的稳定
2020/8/2
适用范围：
薄壳结构可用来覆盖各种平面的建筑屋顶，但其体型复杂又采用线浇 施工，且结构计算较复杂，不宜承受集中荷载，这些缺点影响其推广。
2、 薄壳的结构形式 ：筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳等
3、薄壳结构的建筑造型：以各种几何曲面图形为基本特征，在造型上独
2020/8/2
具特色，给人以新奇感，突出建筑个性。
2020/8/2
第三章 大跨度建筑构造
2、桁架结构形式 ： 三角形、梯形、 拱型、无斜腹杆式、三角拱式等 桁架选型考虑的因素 ：建筑功能要求、跨度和荷载大小、材料、施工等
当建筑跨度＞36m时，钢桁架 当建筑跨度＜36m时，钢筋混凝土桁架 条件允许时，预应力混凝土桁架 3、桁架结构的建筑造型 用于屋顶的承重结构，可设计为单坡、双坡、单跨、多跨等外观形状
第三章 大跨度建筑构造
2020/8/2
第三章 大跨度建筑构造
第一节 大跨度建筑结构形式与建筑造型
一、拱结构及其建筑造型
1、拱的受力特点及适用范围 受力特点 ： 主要内力为轴向压力且应力分布均匀。 能充分利用材料的强度，选用抗压性能好的材料。 拱结构在承受荷载后产生横向推力，须设置拱脚支座抵抗横推力。
2020/8/2
3、悬索结构的建筑造型：
以几何曲面为特征，但有自身特点，表现在两方面： 悬索只能受拉，不能受压，外形呈凹曲面 悬索由两造不同材料的构件组成（索网、边缘构件），其变化能创造出与 基本形式截然不同的造型
八、张拉薄膜结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构 薄膜不能承受荷载，绷紧后承受拉力且任何状态下保持，否则会失稳 轻巧柔软、采光好、构造简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态 适用范围： 适用于各种建筑平面，主要用于临时及半永久建筑：博览会、体育建筑、 文202娱0/8演/2 出等其它临时建筑
2、张拉薄膜结构的设计要点： 薄膜面料应选择轻质、高强、耐高低温、防火性好、具有一定透明度的材料 拉索布置应使薄膜表面呈方向相反的双曲面，且对拉索施加预应力保证不松弛 应布置足够的拉索使其表面形成连续曲面，并使其表面有足够的坡度 尽可能地减少室内的撑杆或支架，以免防碍内部空间的使用 3、张拉薄膜结构的建筑造型：
3、折板结构的建筑造型
结202构0/8简/2 单，可预制装配施工，广泛用于建筑中，造型新颖，具有独特外观
六、薄壳结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成的薄板结构 呈空间受力状态，主要承受曲面内的轴向力，弯距和扭距很小 混凝土强度得到充分利用，有很好的强度和刚度 具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点
四、网架结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围
2020/8/2
第三章 大跨度建筑构造
受力特点 : 杆件之间互相起支撑作用,形成多向受力的空间结构,杆件主要承受轴向力 整体性好、稳定性好、空间刚度大、有利于抗震 充分发挥材料的强度，节省材料 结构高度小，可有效利用空间 适用范围： 用于建造大跨度公共建筑的屋顶，适用于多种平面形状。 2、网架的结构形式 ：平板网架、曲面网架
充气薄膜结构兼有承重和围护双重功能，简化了建筑造型 薄膜充气后均匀受拉，能充分发挥材料的力学性能 适用范围： 体育馆、展览馆、餐厅等，且特别适合于防震救灾等临时性及永久性建筑 2、充气结构形式 ： 气承式：鼓风机不断向气囊送气，保持正压就可维持体形。 气肋式：以密闭的充气薄膜做成肋，并达到一定的刚度以便承重，在各气
肋的外面在敷设薄膜作围护，形成一定的建筑空间。 3、充气薄膜结构的建筑造型： 充气薄膜结构的建筑形体由向外凸出的双曲面构成 充气薄膜结构的建筑造型随建筑平面形状和固定薄膜的边缘构件形式而变化
3、网架结构的建筑造型
造型受两个因素影响 — 网架的形式、网架的支撑方式（p=110） 网架的支撑方式 — 网架四周为墙、柱，悬挑、封闭、开敞。其决定因 素 — 建筑功能、跨度大小、受力情况、艺术构思等
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第三章 大跨度建筑构造
五、折板结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 折板结构由折板和横隔构件组成 折板结构呈空间受力状态，具有良好的力学性能 结构厚度薄、省材料、构造简单 适用范围： 可用来建造大跨度屋顶，也可用于外墙 2、折板的结构形式 ： 单波和多波；单跨和多跨；三角形及梯形折板
1、受力特点及适用范围 受力特点 ：
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第三章 大跨度建筑构造
3、刚架结构的建筑造型 刚架的
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 杆件内力是轴向力（拉力或压力）且分布均匀 桁架内力分布均匀，材料强度能充分利用 减小结构自重，使结构跨度增大 适用范围： 体育馆、影剧院、展览馆、食堂、菜场等
适用范围 ：
商场、展览观、体育馆、仓库等较大空间建筑。 三铰拱
2、拱的形式(p103) 两铰拱
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无铰拱
第三章 大跨度建筑构造
第一节 大跨度建筑结构形式与建筑造型
一、拱结构及其建筑造型
3、拱结构的建筑造型 其造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式 由拉杆承受拱推力的建筑造型 由框架结构承受拱推力的建筑造型 由基础承受拱推力的建筑造型
七、悬索结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 由索网、边缘构件、下部支撑结构三部分组成 只承受轴向拉力，既无弯距也无剪力 索网的边缘构件是索网的支座，索网通过锚固件与固定在边缘构件上 索网结构能充分发挥材料的力学性能，利用钢索受拉、钢筋混凝土边缘构 件受弯，能节省大量材料，减轻结构自重 适用范围： 悬索索网结构由于受力合理，自重轻，能跨越巨大的空间而不需在中间加 支点。建筑功能灵活，在大跨度建筑中应用广泛。 2、悬索结构形式 ： 单层曲面、双层曲面、双曲面轮辐式、双曲面鞍形
张拉薄膜结构只有在受拉绷紧的状态下才能保持结构的稳定，其型体全部 由双曲面构成。形体随撑杆及索网的位置、方向、部位等变化而变化。
九、充气薄膜结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间，并承受外力 在任何情况下都必须处于受拉状态才能保持结构的稳定
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适用范围：
薄壳结构可用来覆盖各种平面的建筑屋顶，但其体型复杂又采用线浇 施工，且结构计算较复杂，不宜承受集中荷载，这些缺点影响其推广。
2、 薄壳的结构形式 ：筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳等
3、薄壳结构的建筑造型：以各种几何曲面图形为基本特征，在造型上独
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具特色，给人以新奇感，突出建筑个性。
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第三章 大跨度建筑构造
2、桁架结构形式 ： 三角形、梯形、 拱型、无斜腹杆式、三角拱式等 桁架选型考虑的因素 ：建筑功能要求、跨度和荷载大小、材料、施工等
当建筑跨度＞36m时，钢桁架 当建筑跨度＜36m时，钢筋混凝土桁架 条件允许时，预应力混凝土桁架 3、桁架结构的建筑造型 用于屋顶的承重结构，可设计为单坡、双坡、单跨、多跨等外观形状
第三章 大跨度建筑构造
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第三章 大跨度建筑构造
第一节 大跨度建筑结构形式与建筑造型
一、拱结构及其建筑造型
1、拱的受力特点及适用范围 受力特点 ： 主要内力为轴向压力且应力分布均匀。 能充分利用材料的强度，选用抗压性能好的材料。 拱结构在承受荷载后产生横向推力，须设置拱脚支座抵抗横推力。
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3、悬索结构的建筑造型：
以几何曲面为特征，但有自身特点，表现在两方面： 悬索只能受拉，不能受压，外形呈凹曲面 悬索由两造不同材料的构件组成（索网、边缘构件），其变化能创造出与 基本形式截然不同的造型
八、张拉薄膜结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构 薄膜不能承受荷载，绷紧后承受拉力且任何状态下保持，否则会失稳 轻巧柔软、采光好、构造简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态 适用范围： 适用于各种建筑平面，主要用于临时及半永久建筑：博览会、体育建筑、 文202娱0/8演/2 出等其它临时建筑
2、张拉薄膜结构的设计要点： 薄膜面料应选择轻质、高强、耐高低温、防火性好、具有一定透明度的材料 拉索布置应使薄膜表面呈方向相反的双曲面，且对拉索施加预应力保证不松弛 应布置足够的拉索使其表面形成连续曲面，并使其表面有足够的坡度 尽可能地减少室内的撑杆或支架，以免防碍内部空间的使用 3、张拉薄膜结构的建筑造型：
3、折板结构的建筑造型
结202构0/8简/2 单，可预制装配施工，广泛用于建筑中，造型新颖，具有独特外观
六、薄壳结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成的薄板结构 呈空间受力状态，主要承受曲面内的轴向力，弯距和扭距很小 混凝土强度得到充分利用，有很好的强度和刚度 具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点
四、网架结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围
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第三章 大跨度建筑构造
受力特点 : 杆件之间互相起支撑作用,形成多向受力的空间结构,杆件主要承受轴向力 整体性好、稳定性好、空间刚度大、有利于抗震 充分发挥材料的强度，节省材料 结构高度小，可有效利用空间 适用范围： 用于建造大跨度公共建筑的屋顶，适用于多种平面形状。 2、网架的结构形式 ：平板网架、曲面网架
充气薄膜结构兼有承重和围护双重功能，简化了建筑造型 薄膜充气后均匀受拉，能充分发挥材料的力学性能 适用范围： 体育馆、展览馆、餐厅等，且特别适合于防震救灾等临时性及永久性建筑 2、充气结构形式 ： 气承式：鼓风机不断向气囊送气，保持正压就可维持体形。 气肋式：以密闭的充气薄膜做成肋，并达到一定的刚度以便承重，在各气
肋的外面在敷设薄膜作围护，形成一定的建筑空间。 3、充气薄膜结构的建筑造型： 充气薄膜结构的建筑形体由向外凸出的双曲面构成 充气薄膜结构的建筑造型随建筑平面形状和固定薄膜的边缘构件形式而变化
3、网架结构的建筑造型
造型受两个因素影响 — 网架的形式、网架的支撑方式（p=110） 网架的支撑方式 — 网架四周为墙、柱，悬挑、封闭、开敞。其决定因 素 — 建筑功能、跨度大小、受力情况、艺术构思等
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第三章 大跨度建筑构造
五、折板结构及其建筑造型
1、受力特点及适用范围 受力特点 ： 折板结构由折板和横隔构件组成 折板结构呈空间受力状态，具有良好的力学性能 结构厚度薄、省材料、构造简单 适用范围： 可用来建造大跨度屋顶，也可用于外墙 2、折板的结构形式 ： 单波和多波；单跨和多跨；三角形及梯形折板