空间结构体系的特点
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。
常用的空间结构体系及其特点
常用的空间结构体系及其特点1. 框架结构呀，这可是很常见的呢！就像搭积木一样，把柱子和梁搭建起来，形成一个稳固的框架。
你看那些高楼大厦，不就是用这种框架结构撑起来的嘛！比如咱们城市里的那座标志性写字楼，多结实！特点就是坚固、抗震性能好呀，让人心里踏实！2. 剪力墙结构，哇，这个厉害啦！可以想象成一面超级坚固的墙，能抵抗很大的力量哦。
很多高层住宅不就是用的这个嘛！就像隔壁小区的那些高楼，有了剪力墙结构多安稳。
它最大的特点就是能提供很好的侧向刚度，让房子稳稳当当的！3. 网架结构，这就像是一个巨大的蜘蛛网一样，错综复杂但又特别有规律。
像一些大型的体育馆不就是用这种嘛！你想啊，在里面看比赛多爽。
这种结构的特点就是空间大、造型独特呀，给人很震撼的感觉！4. 薄壳结构，是不是听起来就很有意思呀！就像是一个鸡蛋壳一样，薄薄的却很有力量。
很多奇特的建筑会用到哦，比如那个造型独特的艺术中心。
它的特点就是很轻但强度高，很神奇吧！5. 悬索结构，嘿，这就像一条大大的绳索把建筑吊起来一样。
那座有名的大桥不就是这样嘛！远远看去多壮观。
它的特点就是可以跨越很大的空间，超级厉害！6. 膜结构，这个就像是给建筑披上了一层薄薄的衣服一样。
公园门口那个漂亮的遮阳棚就是呀！看着就很美观。
特点就是轻巧、灵活多变啦！7. 筒体结构，你可以把它想象成一个大柱子立在那里。
那些超高层的写字楼好多都有呢！特别有气势。
它的主要特点就是强度高呀，能支撑起那么高的楼呢。
8. 混合结构，哈哈，这就是各种结构的大杂烩呀！就像一个什锦拼盘一样。
很多建筑都会综合运用呢！比如咱们这边的商场。
它的特点就是可以结合不同结构的优点，多实用呀！我觉得这些空间结构体系真的是太神奇啦，各有各的特点和用处，共同塑造了我们丰富多彩的建筑世界呀！。
空间结构体系(PPT,102页)[详细]
![空间结构体系(PPT,102页)[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/14fa8d584afe04a1b171de6e.png)
置方式，拉力可由两榀桁架承受。 适用于正方形和长方形的建筑平面。
（3） 三向网架 三向网架的构成特点是：三个方向的竖向平面 桁架互成60°角斜向交 叉。在三向网架中，上、 下弦平面的网格均为正 三角形，因此这种网架 是以若干稳定的三棱体 作为基本单元所组成的 几何不变体系。
空间网架及网壳是一种空间网格结构，它以大 致相同的格子或尺寸较小的单元重复组成，实质为 一种空间受力的桁架结构，与平面结构比较，由于 在荷载作用下三向受力，避免了在平面结构中的层 层传力现象，且结构的刚度也较平面结构高。
空间结构中以网架和网壳结构应用最广，分为： 平板网架——平板型的空间网格结构； 网壳——曲面型的空间网格结构。
两向正交正放网架适用于正方形或接近正方形以 及狭长矩形的建筑平面。
（2）两向正交斜放网架 两向正交斜放网架的构成特点是：两个方向的竖 向平面桁架垂直交叉，且与边界成45°夹角。
两向正交斜放网架中平面桁架与边界斜交，各片 桁架长短不一，靠近角部的短桁架相对刚度较大，对 与其垂直的长桁架有一定的弹性支承作用，从而减小 了长桁架中部的正弯矩。在周边支承情况下，它较两 向正交正放网架刚度大、用料省。对矩形平面其受力 也较均匀。当长桁架直通角柱时，四个角支座会产生
(4) 三边支承或两边支承网架 由于建筑功能的要求，需要在一边或两对边上 开口，因而使网架仅在三边或两对边上支承，另一 边或两对边处理成自由边。自由边的存在对网架的 受力是不利的,为此一般应对自由边作出特殊处理。
普遍的做法是，在自由边附近增加网架的层数 （见 a 图），或者在自由边加设托梁、托架（见图
按结构组成分类
（1）双层网架 由上、下两个平放的平面桁架作弦杆层，上、
大跨度空间结构体系
大跨空间建筑结构
大跨度空间结构的特点
1、按空间结构的受力特点来划分 （1）刚性空间结构 刚性空间结构体系是指刚性构件构成的具有很好刚度的空 间结构体系。包括薄壳结构、空间网格结构以及立体桁架结构。 钢筋混凝土薄壳在施工中耗用模板及脚手架较多，所பைடு நூலகம்劳 动量较大，费用高，高空浇筑或吊装费工费时。因此，薄壳结 构的应用近年来有所减少。 空间网格结构根据外形分为两大类，一类称为网架，其外 形呈平板状（图1.2a）；另一类称为网壳，其外形呈曲面状 （图1.2b） 。 立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间 结构（图1.3）。立体桁架结构是在网架、网壳结构的基础上 发展起来的，与网架、网壳结构相比具有独特的优越性和实用 性。该结构省去一些纵向弦杆和球节点，并具有简明的结构传 力方式，可满足各种不同的建筑形式的要求，尤其是构筑圆拱 和任意曲线形状更有优势。
（a）南京会展中心
（b）沈阳奥体中心 图1.3 立体桁架结构
（2）柔性空间结构 柔性空间结构体系是指由柔性构件构成，如钢索、薄 膜等，通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构 体系。结构的形体由体系内部的预应力来决定。包括悬索 结构、膜结构和张拉整体结构等。 （3）杂交结构体系 将几种不同类型的结构体系组合成为一种新的结构体 系。 杂交体系按照其组合方式的不同可分为以下三类： 第一类为刚性结构体系之间的组合，如组合网架、组 合网壳、拱支网壳等； 第二类为柔性结构体系与刚性结构体系的组合，属于 半刚性结构，这种又可分为斜拉结构、拉索预应力结构、 张弦结构、支承膜结构等。 第三类为柔性体系之间的组合，如柔性拉索与索网的 杂交，柔性拉索与膜材之间的组合形成的索-膜结构。
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、多层网架四角锥体网架的上弦和下弦平面均为方形网格，上下弦错开半格，用斜腹杆连接上下弦的网格交点，形成一个个相连的四角锥体。
四角锥体网架网架的选型•对于矩形平面、周边支承情况，当其边长比小于或等于1．5时，宜选用斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架，也可考虑两向正交斜放网架，两向正交正放网架。
•正放四角锥网架耗钢量较其他网架高，但杆件标准化程度比其他网架好，目前采用较多。
•对于中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。
当边长比大于1．5时，宜先用两向正交正放网架，正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架。
当平面狭长时，可采用单向折线形网架。
网架的结构高度•网处的高度（即厚度）直接影响网架的刚度和杆件内力。
增加网架的高度可以提高网架的刚座，减少弦杆内力，但相应的腹杆长度增加，围护结构加高。
网架的高度主要取决于网架的跨度。
•网架的高度与短向跨度之比一般为：•跨度=<30m，约为1/10~1/13•跨度30~60m，约为1/12~1/15•跨度>60m，约为1/14~1/18（二）薄壳壳体的受力特征•薄——不致于产生明显的弯曲应力，厚——可以承受压力、拉力和剪力的形抵抗结构（将材料造成一定的形式从而获得强度去承受荷载的结构）•薄壳结构赖以获得这种能力的“形”就是曲面，薄壳的结构效能就是归功于曲面的曲率和几何特征•薄壁壳体结构，由于它主要承受曲面内的轴力作用，所以材料强度能得到充分利用，同时由于它的空间工作，所以具有很高的强度和很大的刚度。
空间结构简介
二、空间结构的历史与发展
空间结构以新型建筑材料的出现不断发展 最早：石材、砖石 中世纪：木材 十九世纪：铁 砼、钢筋砼、钢材、钢索、增强纤维布 常见的结构形式： 拱结构、桁架结构、薄壁结构、网架结构、 网壳结构、悬索结构、 膜结构、张拉整体结构
三、空间结构的结构形式
拱结构：
赵 州 桥
拱结构 河北民歌《小放牛》
空间结构简介
空间结构的概念及特点 空间结构的历史与发展
空间结构的结构形式
一、空间结构的概念及特点
1、空间结构的概念
凡是建筑结构的形体成三维空间状并具有三维受力 特性、呈立体工作状态的结构称为空间结构。
2、空间结构的受力特点
平面结构受力特点: 有层次; 依赖截面尺寸和材料强度。 空间结构的传力特点： 无主次关系; 利用合理的受力形态， 充分 发挥材料的特性。
肯尼迪机场的环球航线侯机楼
薄壁结构
悉 尼 歌 剧 院
网架结构
网架结构是由多根杆件 通过节点连接起来的空 间杆系结构 通常是采用钢管或型钢 材料制作而成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
网架结构
首 都 国 际 机 场 机 库
网壳结构
曲面形网格结构称为网壳结构。 可做成球面、圆柱面、双曲面、双曲抛物面等。 天 津 体 育 馆 （ 飞 碟 ）
赵州桥来什么人修？ 玉石栏杆什么人留？ 什么人骑驴桥上走？ 什么人推车压了一趟沟么咿呀嗨？ 赵州桥来鲁班修， 玉石栏杆圣人留。 张果老骑驴桥上走， 柴王爷推车压了一趟沟么咿呀嗨。
南 京 灵 谷 寺 无 梁 殿
桁架结构 剑 桥 大 学 的 “ 数 学 桥 ”
薄壁结构
薄壁结构：薄壳结构、折板结构 壳体的厚度与中曲面曲率半径之比小于1：20
大跨度空间结构的主要形式及特点简析
大跨度空间结构的主要形式及特点简析
大跨度空间结构的主要形式及特点简析
摘要:大跨度空间结构多用于多功能体育场馆,会议展览中心,博览馆,候机厅,飞机库等。
其结构形式主要包括:拱券结构及穹隆结构、网架结构、壳体结构、悬索结构、膜结构等五大空间结构及各类组合空间结构。
关键词:大跨度空间结构形式特点
1 拱券结构及穹隆结构
拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力,为保持稳定,这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。
在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上,创造出一种双向交叉的筒形拱。
而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构。
在大跨度结构中,结构的支点越分散,对于平面布局和空间组合的约束性就越强;结构的支承点越集中,其灵活性就越大。
由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。
2 网架结构
网架结构像框架结构一样,承重系统与非承重系统有明确的分工,即支承建筑空间的骨架是承重系统,而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断,是不承受荷载的。
在网架结构体系下,室内空间常依照功能要求进行分隔,可以使封闭的,也可以是半封闭或开敞的。
空间结构体系
巴黎联合国教科文组织总部大厦会议厅屋顶、应力变化的规律、截面由两端到 跨中逐渐增大、韵律感
凯恩斯会议中心
网架结构
网架由许多杆件按照 受力的合理性有规律 地排列组合而成，可 以分为平板网架和网 壳。网架空间整体性 好。
空间结构体系所适用的建筑 类型
什么是空间结构？
为什么采用空间结构？
空间结构是什么？
• 大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑， 我国现行钢结构规范则规定跨度在60米以上结 构为大跨度结构。大跨度空间结构往往是衡量 一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其 结构形式主要包括拱结构、刚架结构、桁架结 构、网架结构、折板结构、网壳结构、悬索结 构、膜结构、薄壳结构等空间结构及各类组合 空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、 会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建 筑中得到了广泛的应用。
罗马小体育宫
Y型支撑、葵花、力量与进取、穹顶荷叶、波浪 起伏、欢快优美，形式富于变化
Kibi dome
折板结构
由多块条形平板组合 而成的空间结构，是 一种既能承重，又可 围护，用料较省，刚 度较大的薄壁结构， 可用作车间、仓库、 车站、商店、学校、 住宅、亭廊、体育场 看台等工业与民用建 筑的屋盖。此外，折 板还可用作外墙、基 础及挡土墙。
空间结构的优势
框架结构
• 优点：强度高、耐久 性好、抗震性好并具 有可塑性。 • 缺点：自重大、抗裂 能力差、费工费模板
空间结构
优点：强度大、重量 轻、质地均匀、运输 方便 缺点：易腐蚀、耐火 性能差
• 常用的空间结构体系
薄壳
折板
网架
悬索
膜Hale Waihona Puke • 空间结构体系所适用的建筑类型
薄壳
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空间结构体系的特点
空间结构体系是指构成一个空间的各种要素之间的相互关系和组织形式。
它可以包括建筑物、城市、地区、国家等各个层次的空间结构。
空间结构体系具有多个特点，其中包括层次性、组织性、扩展性和协调性等。
空间结构体系具有层次性。
空间结构体系通常由多个层次组成，每个层次内部具有一定的组织结构，同时各个层次之间也存在相互关联和相互影响的关系。
例如，一个城市的空间结构体系可以包括市中心、商业区、居住区、工业区等多个层次，每个层次内部有着各自的功能和布局，同时各个层次之间也相互衔接和互为补充。
空间结构体系具有组织性。
空间结构体系是经过有意识的组织和规划而形成的，其中各个要素之间存在一定的组织关系和空间布局。
例如，在城市的空间结构体系中，市中心往往是各种要素的聚集地，商业区和居住区则相对独立而又相互联系，工业区则通常分布在城市的边缘地带。
这些组织关系和空间布局的形成，既是对城市功能需求的回应，也是对城市发展的规划和管理。
空间结构体系具有扩展性。
随着社会经济的发展和人口的增加，空间结构体系需要进行扩展和调整，以适应新的需求和发展。
例如，随着城市人口的增加，原有的居住区可能需要进行扩建或者新建，商业区也需要进行扩展以满足消费需求的增长。
空间结构体系的扩展性体现在其能够通过新增要素或者调整原有要素的方式，来适应
和引导城市的发展。
空间结构体系具有协调性。
一个良好的空间结构体系应该能够协调各个要素之间的关系，使其相互配合和相互促进。
例如，在城市的空间结构体系中，市中心需要与商业区和居住区相互协调，以实现商业和居住的互动；工业区则需要与市中心和居住区保持一定的距离，以减少对居民生活的干扰。
空间结构体系的协调性体现在其能够通过合理的布局和规划，使各个要素之间形成和谐的关系，实现空间的整体均衡和可持续发展。
空间结构体系具有层次性、组织性、扩展性和协调性等特点。
这些特点使得空间结构体系能够适应社会经济的发展和人口的增加，同时也能够满足人们对于空间环境的需求。
在未来的发展中，空间结构体系还将继续发展和完善，以适应人们对于更高品质生活环境的追求。