建筑构造大跨度建筑构造2
建筑构造下册第三章大跨度建筑构造
填空题
1 . 悬索结构的组成为索网，边缘构件，支承构件。
2 .桁架形式有__三角形_，__梯型__，拱形，无斜腹杆式和三铰拱式这几种。
中庭：通常中庭作为一个宏伟的入口空间，中心庭院，并覆有透光的顶盖
中庭的基本形式：单向中庭，双向中庭，三向中庭，四向中庭，环绕建筑的中庭，贯穿建筑的条形中庭
简答题
1. 什么是大跨度建筑？
大跨度建筑构造通常是指跨度在30m以上的建筑，主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂航空港等，工业建筑主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。
2.大跨度建筑类型有哪几种？
拱结构，刚架结构，桁架结构，网格结构，折板结构，薄壳结构，悬索结构，膜结构。
3.什么是中庭，中庭的基本形式有哪些？
通常中庭作为一个宏伟的入口空间，中心庭院，并覆有透光的顶盖。
中庭的基本形式：单向中庭，双向中庭，三向中庭，四向中庭，环绕建筑的中庭，贯穿建筑的条形中庭。
房屋 建筑学 大 跨度 建筑构造 大 跨度 建筑结构型式与建筑造型
房屋建筑学大跨度建筑构造大跨度建筑结构型式与建筑造型大跨度建筑结构型式与建筑造型结构是房屋的骨架，是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础，结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。
某种新的结构一旦产生并在工程实践中反复出现时，便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。
可见结构技术是影响建筑的重要因素，在大跨度建筑中尤其如此。
通过上述例子说明，在建筑设计中，选择结构型式不仅是结构工程师的工作，也是建筑师的职责，现代建筑的特点是建筑艺术与建筑技术的高度统一。
建筑师只有对各种结构形式的基本力学特征和适用范围有深入的了解才能自由地进行创作，把结构型式与建筑造型融为一体。
现就大跨度建筑常见的各种结构型式及其建筑造型作介绍。
一、拱结构及其建筑造型拱结构及其建筑造型(一)拱的受力特点、优缺点和适用范围拱是古代大跨度建筑的主要结构型式。
由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的变矩值可以降低到最小限度，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。
常见的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，有的采用钢桁架拱，跨度可达百米以上。
拱结构所形成的巨大空间常常用来建筑商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。
(二)拱的型式拱结构按组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和无铰拱三种。
(三)拱结构的建筑造型拱结构的造型主要取决于矢高大小和平衡拱推力的方式。
拱的矢高对建筑的外部轮廓形象影响最大。
矢高小的拱，外形起伏变化小，呈扁平状，结构占用的空间小，但水平推力和拱身轴力都偏大。
而矢高大的拱，外形起伏变化强烈，产生的水平推力和轴向力都较小，但拱身材料耗费量多，拱下形成的内部空间大，拱曲面坡度很陡，当采用油毡屋面时，容易出现沥青流淌和油毡滑移现象。
建筑构造2复习题
《建筑构造Ⅱ》复习题及参考答案一、填空1、建筑工业化是指用现代工业生产方式来建造房屋，其基本特征表现在标准化、机械化、工厂化、组织管理科学化四个方面。
2、升板建筑的施工顺序是做基础、立柱子、打地坪、叠层预制楼板、逐层提升、逐层就位。
3、根据截面形式的不同，常用的预制钢筋混凝土板可分为空心板、实心板、肋形板三种。
4、《高层民用建筑设计防火规范》规定：10层及其以上的居住建筑和24米以上的其他民用建筑为高层建筑。
5、高层建筑的结构体系主要包括纯框架结构、纯剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构四种。
6、玻璃幕墙以其构造方式分为有框和无框两类。
7、玻璃幕墙的横档间距一般不宜超过2米。
8、高层建筑地下室防水通常采用卷材防水、防水砼防水、弹性材料防水等三种做法。
9、防烟楼梯间的前室面积居住建筑不小于4.5 m2，公共建筑不小于 6 m2。
10、高层建筑防火设计的原则是以防为主，以消为辅。
11、按照部位的不同，建筑装修分为外墙、内墙、地面、吊顶等部分组成。
12、硬木地面有空铺和实铺两种做法。
13、悬索结构由索网、边缘构件、下部支承三部分组成。
14、工业化建筑根据其综合特征分为砌块建筑、大板建筑、框架板材建筑、大模板建筑、滑模建筑、升板建筑、盒子建筑等类型。
15、一般六层以下的住宅、学校、办公楼等建筑都可以采用砌块代替砖使用。
16、大板建筑的内墙板在端部开设门洞时，可以处理成“刀把板”、“带小柱板”两种形式。
17、框架结构按构件组成可分为板柱框架、梁板柱框架、框剪结构三种类型。
18、我国《民用建筑设计通则》规定：建筑高度超过100m时，无论住宅还是公共建筑均为超高层建筑。
19、筒体结构可分为实腹式筒体和空腹式筒体。
20、高层建筑常用楼板形式有单向板、双向板、无梁楼板、双向密肋楼板、单向密肋板等。
21、玻璃幕墙按照其施工方法分为现场组装（元件式）、预制装配（单元式）两种。
22、玻璃幕墙的竖挺间距一般不宜超过 1.5 m。
第三章大跨度建筑构造(中国建筑工业出版社第四版《建筑构造》下册_重庆大学_刘建荣_翁季主编)(DOC)
第三章大跨度建筑构造一、拱结构（一）特点适用1．优点:变内力为轴向压力，应力分布均匀，充分利用材料强度，断面小。
2．缺点:横向推力使其必须设置拱脚支座，两端墙厚随跨度增大而加厚，使得平面空间组合受到约束。
3．适用:钢结构拱跨度可达百米以上，适合商场，展览馆，体育馆，散装货仓。
（二）形式1．三铰拱2．两铰拱3．无铰拱（三）建筑造型1．拉杆——承受拱推力2．框架结构——承受拱推力3．基础——承受拱推力二、钢架结构（一）特点适用1．优点:门形结构，梁和柱刚性节点，相互约束，减少各自弯矩。
组成的排架结构轻巧，节省钢材水泥，受力合理，下部空间增大，屋顶折线，外轮廓富于变化。
2．缺点:刚度较差，不宜用于厂房建筑。
3．适用:体育馆，礼堂，食堂，菜市场等民用建筑。
（二）形式1．无铰钢架（超静定结构，地基条件差时，不均匀沉降，会产生附加内力适用于跨度较大的建筑）2．两铰钢架（超静定结构，同上）3．三铰钢架（静定结构，刚度不如前两者好，适用于跨度较小的建筑）（三）建筑造型通常用钢筋混凝土建造，变断面，柱梁相交处断面最大，1． Y和L形2．柱子外直里斜，里直外斜3．对称式钢架，不对称式4．边侧带有挑跨，作为休息辅助空间三、桁架结构（一）特点适用1．优点:格构式，杆件与杆件铰接，内力为轴向力，分布均匀，2．缺点:3．适用:体育馆，影剧院，展览馆，食堂，菜场，商场；平面采用矩形或者方形（二）形式1．材料分（1）木材（2）钢材（3）钢筋混凝土2．桁架形式（1）三角形：适用于18M以内跨度（2）梯形：适用于18~36M，失高与跨度之比一般为f/L=1/8~1/6。
端部增大，降低了稳定性，增加了材料用量。
（3）拱形：适用于18~36M，失高与跨度之比一般为f/L=1/8~1/6，预应力到60M,呈抛物线，杆件内力均匀，材料少，一般刚货钢筋混凝土，（4）无斜腹杆式:适用于15~30M，上弦抛物线，受压；竖杆和下弦。
受拉力；用料经济，造型简介，便于制作，桁架之间铺设管道和检修方便。
第3章+大跨度建筑构造
2、细部构造：
（1）承重结构
2、细部构造：
（2）玻璃的安装
2、细部构造：
（2）玻璃的安装
如用采光罩时，直接将采 光罩安装在承重结构上。
采光罩
固定型 通风型 开起型
2、细部构造：
（3）排水处理： A、当天窗面积较小时，可直接排至旁边的屋面； B、当天窗面积较大或不便排至旁边屋面时，可设天沟。 天沟的设法：a、单独构件；b 、与井字梁等结构构件结合设置。
气承式（气撑式） 气囊式（气肋式） 张拉式（索膜结构） 骨架式
2） 膜材料
织物基材：玻璃纤维、聚酯纤维 涂层：聚四氟乙烯、硅酮、聚氯乙烯
体育场张拉膜结构顶盖
可以想象把索网结构的索细化加密，直 到交织成一张薄膜
张拉膜结构的连廊
张拉膜结构的展示空间
某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色
彩板大多直接支承于檩条（槽钢、工字钢或轻钢）上。 檩条间距：一般为1.5～3.0m。 屋面板的坡度：金属板屋面≥ 5%；卷材屋面≥ 3%；
（2）、接缝构造：
A、纵向连接：
≥
构造要点:
①纵向搭接应位于檩条 处，且每块板伸入支座 长度≥50mm,故搭接处改 用双檩或檩条一侧加焊 通长角钢； ②纵向搭接长度： 坡度≥10%：200mm； 坡度＜10%：250mm； ③搭接部位设密封胶带。
（防水涂料的抗拉强度和延伸率大时采用）
（1）基层处理：同前 （2）防水层：分做两层涂刮 （3）保护层：同前
3、细部构造：
3.2.4 金属瓦屋面
材料：镀锌钢板、铝合金等
构造层次：
（可加铺一层防水卷材）
檩条
木屋面板
金属瓦（防腐处理）
第九章 大跨度建筑结构
• 使用环境需要 • 屋架结构的跨度
4.桁架结构的布置 •桁架跨度：3m为模数
•桁架间距：6m、7.5m、9m、12m
三. 拱结构
拱结构
1. 受力特点和水平推力的处理方式
杆件为压弯构件，产生水平推力 H=M/f
• 拱轴形式的选择： • 合理的拱轴线，只有轴力，没有弯矩 • 均布荷载：二次抛物线
辐射形布置： 内环受拉、外环受压
网状布置：
双层悬索体系
特点：
稳定性好，整体刚度大，反向曲率的索系可以承
受不同方向的 荷载作用。 适宜采用轻屋面，如铁皮、铝板、石棉板等屋面 材料和轻质高效的保温材料，以减轻屋盖自重、 节约材料、降低造价。
分类：单曲面、双曲面、 1．单曲面双层拉索体系
常用于矩形平面的单跨或多跨建筑
短向跨度L=30~60m时，取（1/12~1/16）L 短向跨度L>60m时，
取（1/14~1/20）L
腹杆布置
交叉桁架体系：腹杆倾角40~55度 角锥网架：腹杆倾角60度 大跨度网架：再分式腹杆
4. 平板网架的支承方式
周边支承于柱 每个结点都设置柱 周边不设置边桁架 用钢量省
适用范围：大跨 度和中等跨度
横隔：6 ～ 12m
球壳
f < 1/5 L1
L2/L1 < 2
t ～1/600R 且 > 40mm
五. 折板结构
巴黎，联合国教科文组织会议厅（1953～1958）
六. 网架结构
1. 网架结构的特点、优点与适用范围
• 特点：平面桁架相互交叉结合而成 • 优点： • 多向受力的空间结构，跨度大 • 刚度大，稳定性好
气压式薄膜
气承式
建筑构造复习题
《建筑构造Ⅱ》复习题及参考答案9、防烟楼梯间的前室面积居住建筑不小于4.5m2，公共建筑不小于 6 m2。
10、高层建筑防火设计的原则是以防为主，以消为辅。
11、按照部位的不同，建筑装修分为外墙、内墙、地面、吊、高层建筑常用楼板形式有单向板、双向板、无梁楼板、双向密肋楼板、单向密肋板等。
21、玻璃幕墙按照其施工方法分为现场组装（元件式）、预制装配（单元式）两种。
22、玻璃幕墙的竖挺间距一般不宜超过 1.5 m。
准化。
29、大板建筑的板材连接方式有干法连接、湿法连接两种。
30、现浇与预制相结合的大模板建筑分为内外墙全现浇、内墙现浇外墙挂板、内墙现浇外墙砌砖三种类型。
、首层至第一个避难层或两个避难层之间不宜超过15 层，避难层净面积按 5 人/m2计算。
40、拉毛墙面根据材料的不同分为水泥拉毛、油漆拉毛和石膏拉毛。
41、吊顶基层由吊筋、主龙骨和次龙骨三部分组成。
年建成的台北101金融大厦，101 层，高508米。
50、高层建筑的基本结构体系主要包括纯框架结构、纯剪力墙结构、和筒体结构三种。
51、幕墙按材料分为重质幕墙和轻质幕墙两类。
点支承玻璃幕墙100米时，无论住宅√）3、建筑高度为604如明框幕墙。
（×）5（√）6（×）7、厚度为20mm的人（×）8（×）910（×）11效果更好。
（√）12、20层的普通高层住宅属于二类高层建筑。
（×）13、为使筒中筒结构的内外筒共同工作，内筒的长度和宽度不应分）14、15、标准层为1000M 216、17120×120的洞口。
（ × ）18（ × ）19、20（ √ ）21（ × ）22、 高（ × ）23、 通（ × ）24、高层建筑防火设计的原则是以“消”为主，以“防”为辅。
（ × ）25、乙级防火门的耐火极限不低于1.2小时。
《建筑构造2》 考试复习大纲重点总结
基本原则1满足功能要求2符合力学原理3注意美观4便于施工5考虑经济梁承受垂直于梁轴方向的荷载板承受面荷载中小快读建筑大量应用按材料石梁（抗压不抗拉高度很大及其笨重跨度却很小）木梁（自重轻抗弯抗剪比石梁截面小跨度大防腐防蛀防火差资源有限使用受限制）钢梁（强度高加工方便制作工期短适用范围广比相同跨度钢混轻防腐防火差造价维护高）钢筋混凝土梁（应用最广泛利用混受压纵向钢筋受拉箍筋受剪的特性由三者共同工作整体受力受力明确构造简单施工方便造价低廉自重大跨度不超过12m）钢混梁构造一般梁高取梁跨度1/14~1/8,欧美1/25~1/15,梁宽取梁高1/3~1/2,当高受限制时宽可大于高，荷载大截面大，简支梁比连续梁大钢混板厚度一般不小于80mm。
单向板，板的长边L2(主梁间距)与板宽（次梁间距）之比大于2，荷载作用下，板基本上沿单方向传递。
双向板，板的长边与短边之比小于2，板在两个方向上都有弯曲，两个方向都传递荷载。
桁架结构：受力合理计算简单施工方便适应性强对支座没有横向力，常称为屋架，缺点是结构高度大（增加用料增加采暖通风采光负荷）侧向刚度小（钢屋架特别明显受压的上弦平面外稳定性差难以抵抗房屋纵向侧向力需设置支撑）桁架结构主要有上弦杆下弦杆腹杆组成均为轴向受拉受压构件材料强度可以得到充分发挥桁架形式材料不同分为越复杂受力越合理木屋架（方木或原木齿连接的好豪式屋架）钢木（豪式芬克式梯形下折式）混凝土屋（梯形折线形拱形无斜腹杆）桁架的构造主要尺寸包括无价的矢高坡度节间长度钢架结构梁柱之间为刚性连接的结构广泛应用于中小型厂房体育馆礼堂食堂等中小跨度拱式结构主要受轴向力为主的结构对于混凝土砖石等抗压强度较高的材料是十分适宜的，它可充分利用这些材料抗压强度高的特点避免他们抗拉强度低的缺点拱的支撑方式三铰拱两铰拱无铰拱支座反力1 拱身内的弯矩小于跨度相同荷载作用下简支梁内的弯矩2 拱身截面内的剪力小于相同跨度相同荷载作用下简支梁内剪力 3 拱身截面内存在有较大的轴力，而简支梁中是没有轴力的。
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• ●轮辐式 • 鞍形
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建筑构造大跨度建筑构造2
•2）双层单曲面悬索——鞍形悬索
• 类型 • 单层单曲
面 • 双层单曲
面 • 轮辐式 • ●鞍形
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•美国华盛顿机场
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•——悬索结构的类型
1）单层单曲面悬索
悬索类型
• ●单层单曲 面
• ●双层单曲 面
•
轮辐式
•
鞍形
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•2）双层单曲面悬索——轮辐式悬索
• 类型
• 单层单曲 面
• 类型
•
张拉膜结构
• 骨架支撑膜
• 空气支撑膜 结构
•
•
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• 膜结构技术
• 概念：用高强度柔性薄膜材料 与支撑体系相结合形成具有一定 刚度的稳定曲面，能承受一定外 荷载的空间结构形式。 • 特点：造型自由轻巧、阻燃、 制作简易、安装快捷、节能、使 用安全等优点，因而使它在世界 各地受到广泛应用。 • 适用范围：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 等领域。
建筑构造大跨度建筑构 造2
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2020/11/13
建筑构造大跨度建筑构造2
• 本节课主要内容：
▫ 1、悬索结构有哪些结构类型及特点？ ▫ 2、膜结构有哪些结构类型及特点？ ▫ 3、彩色压型钢板屋面优缺点、适用范围及屋面接
缝方式。
▫ 4、中庭形式及设计要求。 ▫ 5、高层建筑中厅防火措施。 ▫ 6、中庭天窗形式及构造设计要点。
•
• 防水材料
• ——橡胶卷材
• ——涂膜 • ——金属瓦屋面 • ——彩色压型钢板
屋面
•
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建筑构造大跨度建筑构造2
•——屋顶构造组成：有檩方案与无檩方案
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(1)、卷材防水层
大跨度建筑中应用广泛。
•
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•金门大桥
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•南京长江三桥
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•——悬索结构的类型
1）单层单曲面悬索
悬索类型
• ●单层单曲 面
•
双层单曲
面
•
轮辐式
•
鞍形
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• 应选用耐久性材料和构造方法； • ——空间大、要求高，故防水保温隔热性能要求较高； • ——大量人群聚集，故防火安全要求高； • ——多为重要标志性建筑，故屋顶造型能力要求较高。
•
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•3. 大跨度建筑屋顶构造
3.1 概述
• 屋顶构造组成
• ——承重结构 • ——屋面基层 有檩方案、 • 无檩方案 • ——保温层或隔热层 • ——屋面面层（防水层）
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•2.7 悬索结构及其造型
• 特点 • 结构类型
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•——悬索结构的特点
• 特点
•
分工明确——索网：钢索，只受轴向拉力
• 定连接
——边缘构件：梁、桁架、拱等，和索网通过锚固件固
•
——支承结构 ：柱
• 适用范围： 造型新颖、跨度大、施工简便 ，建筑功能灵活，在
• 最大的优越性：自重可以 从略不计。
• 缺点：形象单一，空气要 求封闭，应用面较窄。
• 适用范围：体育馆、展览 馆等，且特别适合于防震 救灾等临时性及永久性建
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•慕尼黑安联体育场 •FIFA World Cup Stadium, Munich ，2005
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悬索结构优缺点：
• 优点：
▫ 自重轻 ▫ 便于建筑造型，容易适用于各种平面 ▫ 施工方便，费用低 ▫ 创造良好物理性能的建筑空间
• 缺点：
▫ 稳定性差，尤其是单索结构 ▫ 边缘构件和下部支撑结构耗材多
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•2.8 膜结构及其建筑造型
• 特点：膜材仅作表皮材料， 起到围护和造型的作用， 设计制作相对简单，造价 低，适用于各大跨度建筑。
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•延安体育馆西看台
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•“鸟 巢”
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充气膜
• 薄膜系统充气后，使之能 够承受外力，形成骨架与 维护系统，两者结合为统 一的整体。PPT文Leabharlann 演模板建筑构造大跨度建筑构造2
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•国家游泳中心(水立方) •2007年建成
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建筑构造大跨度建筑构造2
优缺点：
• 优点：
▫ 1、自重轻、跨度大，抗震性能好； ▫ 2、建筑造型自由丰富； ▫ 3、施工方便； ▫ 4、透光性； ▫ 5、自洁性。
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•左图：威海体育中心 •右上：佛山世纪莲 •右下：青岛颐中体育场
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•
慕 尼 黑 奥 林 匹 克 体 育 场
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骨架支撑膜
• 以刚性骨架为承重结构， 在骨架上敷设张紧膜材的 结构形式。
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张拉膜
• 也称帐篷式结构，由撑杆、拉 索和薄膜面层三部分组成，通 过张拉，使膜结构呈反向的双 曲面形式，从而达到空间稳定 性。
• 结构边界可以是刚性边缘构件， 也可以是柔性索。
• 适用：张拉式索膜结构富于表 现力，结构性能强，适用于场 馆看台及娱乐空间，标志性小 品，绿色漫步道、商业步行街、 建筑入口及膜结构屋顶等
• 缺点：
▫ 1、耐久性差；2、保温隔热性能及隔音效果都不及 传统建筑材料。
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•3. 大跨度建筑屋顶构造
3.1 概述
• 大跨度屋顶设计要求：
•
• ——跨度大，故要求自重较轻，
• 应选择质轻高强的材料与构造做法；
• ——多为大型公共建筑，故要求耐久性好，使用年 限长，