大跨度建筑结构形式与建筑造型分析

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简述大跨度空间结构的主要形式及特点

简述大跨度空间结构的主要形式及特点

简述大跨度空间结构的主要形式及特点摘要: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网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大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。

关键词:大跨度空间结构形式特点1网架结构由多根杆件按照某种规律的儿何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构,其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。

它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。

1.1网架结构的形式(1)平而桁架系组成的网架结构。

主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。

(2)四角锥体组成的网架结构。

主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。

(3)三角锥组成的网架结构。

主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分1型和11型)、蜂窝形三角锥网架等型式。

(4)六角锥体组成的网架结构。

主要形式有:正六角锥网架。

1.2网架结构的主要特点空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、抗震性能好;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工丨中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平而布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。

2网壳结构曲而形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。

网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。

2.1网壳结构的形式主要有球而网壳、双曲而网壳、圆柱而网壳、双曲抛物而网壳等。

2.2网壳结构主要特点兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工)预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平而还是空间曲而外形,都可根据创作要求任意选取。

大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析

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。

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

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。

大跨度建筑结构形式与建筑造型

大跨度建筑结构形式与建筑造型

第三章大跨度建筑构造1龙江(Loongle)浙江林学院园林学院2009年秋概述大跨度建筑——大百科全书中关于大跨度建筑的定时是:跨度在30米以上的建筑,主要有民用建筑影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港等。

最早的大跨度建筑可以追溯到古罗马的万神庙,公元120~124年建成‘圆形平面,穹顶直径达到43.3米,用天然混凝土浇筑而成。

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。

☐拱是一种推力结构:在竖向荷载下产生水平推力;☐拱是一种无矩结构:通过合理拱轴可使杆件无弯矩;☐拱可充分利用材料抗压强度,断面小、跨度大。

1 拱及拱券结构特点早期罗马人在建筑中使用的拱券拱券在早期建筑中的应用拱券美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的拱支承屋面覆盖接近正方形的平面两片刚性拱支撑屋面索网两片交叉拱作为索网边缘构件在体育建筑中的拱2 刚架结构刚架结构特征、优缺点和适用范围:☐刚架是横梁和柱以整体连接方式构成的一种门形结构。

由于梁和柱是刚性节点,在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用,因而能减少梁的跨中弯矩;同样,在水平荷载作用下,梁对柱也有约束作用,能减少柱内的弯矩。

☐由于刚架结构受力合理,轻巧美观,能跨越较大的跨度,制作又很方便,因而应用非常广泛。

一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间的民用建筑,也可用于工业建筑。

刚架结构跨度尺寸☐跨度①实腹式:50~60米②格构式两铰刚架:60~120米③格构式无铰刚架:120~150米④折线弓形刚架:40~50米高15~20米☐断面①实腹式梁高h=(1/12~1/20)L设预应力拉杆h=(1/30~1/40)L②折线弓形刚架梁高、柱宽(1/15~1/25)L钢制刚架结构的玻璃暖房钢制刚架结构的飞机库某室内体育馆的木构刚架及天窗某刚架结构车站桁架结构3☐桁架是由杆件组成的一种格构式结构体系。

大跨度建筑的结构类型及造型

大跨度建筑的结构类型及造型
桁架拱网架网壳膜材仅为表皮使用自身结构承载作用不能得到充分发挥结构跨度造型也受到支撑骨架的限制上海八万人体育上海八万人体育场与它前面的场与它前面的老上海万人体育老上海万人体育场场充气膜结构充气膜结构利用膜材料制成气囊充气后总利用膜材料制成气囊充气后总是以曲线和曲面来构成自己独特外是以曲线和曲面来构成自己独特外薄膜结构兼有承重和维护功能简薄膜结构兼有承重和维护功能简化建筑构造

薄壳结构形式
筒壳 圆顶壳 双曲扁壳 双曲抛物面壳

双曲扁壳与双曲抛物面壳
北京火车站——双曲扁壳
薄壳结构的建筑造型

建筑造型是以各种几何曲面图形 为基本,有圆筒形、圆球形、双 曲抛物面形。 不简单重复上述基本形式,而是 巧妙地运用交贯、切割、改变参 数等方法,重新组合再创造。造 型独特新颖,突出建筑个性。
巴黎国家工业与技术中心陈列馆
三束锥状双曲面薄壳交 汇于屋顶中心,立面呈 抛物线形,上下双层壳 板组成空腔壳体,平均 厚度18CM,仅为跨度的 1/144。
美 国 麻 省 理 工 学 院 礼 堂

埃罗· 沙里宁,1/8球面薄壳,平面为曲边三角 形,边梁向上卷起,传递荷载至三个支座,地 下埋设水平拉杆,平衡推力,铜板覆盖,玻璃 幕墙曲面外墙。
肯尼迪机场候机楼
四片双曲面钢砼薄壳合围成 屋顶,展翅飞翔的大鸟。采 光带分开四部分,边梁朝支 座逐渐加宽,适应增大的内 力。模型实验,艺术与结构 的完美结合,没有生硬的几 何图形痕迹。
空间网格结构
多根杆件
以一定规律 节点连接
平板网架 曲面网壳 空间结构形式
1、多向受力结构,整体性强,稳定, 刚度大; 2、杆件主要承受轴向拉、压力,符合 材料特性,节省; 3、结构高度小,有效利用空间; 4、杆件规格统一,易于生产。

建筑大跨度结构案例分析

建筑大跨度结构案例分析

8.1膜结构:内蒙古达拉特旗第五中学 膜结构看台
8.2膜结构
9.1管桁结构:广州丫髻沙大桥主桥
大跨度桁架式钢管混凝土 拱桥的非线性稳定控制指 标,采用的竖转结构体系、 “变角度、变索力”的液 压同步提升技术和平转、 竖转相结合的施工控制技 术
9.2管桁结构:成灌快铁犀浦站
犀浦站采用高站台建 筑,为管桁结构加网 片结构,就是水立方 的建筑技术
1.2园拱屋顶结构:天津西站
金属编织状的屋面,跨度114米,施工人员先在空中10 米高架层上分组进行屋面拼接,然后再整体提升到50米, 即站房的主体结构 整个屋顶长度是386.15米,重量接近7万吨。 在拱顶拼接完后,采取液压千斤顶群提升,整 体提起来,再与两侧进行拼接,最终形成整个 的拱结构
2.1刚架结构
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构:黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点,是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
6.3薄壳结构:广州歌剧院
广州歌剧院钢结构外壳采用 空间组合折板式三向斜交网 壳结构,钢结构总重约 10000吨,其中铸钢节点约 1100吨。整个结构为空间极 不规则壳体结构,结构相互 关系错综复杂,造型别具一 格,宛如置于平缓山丘上的 两块美丽的石头,静静地卧 在珠江之畔。其中,“大石 头”是1800座的大剧场及其 配套的设备用房、剧务用房、 演出用房、行政用房、录音 棚和艺术展览厅;“小石头” 则是400座的多功能剧场及配 套餐厅。两者皆为屋盖、幕 墙一体化的结构,整体外壳 最大长度约120米,高度43 米。
2.2门式刚架结构
• 门式刚架是目前国内应用 最为广泛的轻型钢结构。 近年来本公司研究人员结 合工程设计对门式刚架结 构受力性能、结构体系布 置、节点变形性能、吊车 梁优化设计和结构抗震性 能等进行了系统研究,部 分研究成果已为国家相关 规范所采用。本公司开发 的杆系结构分析设计软件 BSSAP含有门式刚架结构设 计模块,已成功用于百余 项门式刚架结构工程设计。 本公司受施工单位委托完 成的数十项门式刚架结构 工程优化设计,优化后经 济效益均十分显著,既为 建设商节约了大笔资金, 也为施工单位赢得了利润 空间

试析大跨度的建筑结构特点与建筑造型

试析大跨度的建筑结构特点与建筑造型

试析大跨度的建筑结构特点与建筑造型摘要:随着经济的告诉发展,机构表现也变的多样化,本文在这样的背景下阐述了大跨度建筑结构的特点,已及进一步阐述了大跨度建筑结构表现的内在要求,在建筑行业之中,大跨度建筑的发展越来越重要。

它被广泛的运用到民用建筑与工业建筑中关键词:大跨度;建筑结构;结构特点与造型一、引言结构表现不仅能将设计手法转化为真实的建筑,还能够进行具有艺术性的结构形态的创造。

所以,结构表现实际上是贯穿于建筑设计的整个过程的。

而从建构的角度来说,建筑的艺术性和技术性是要保持融合的。

所以,尽管利用计算机能够进行任何结构体系的分析,却无法完成对建筑的结构表现的分析,进而不利于设计者进行建筑的创作。

因此,本文从建构角度,对当前流行的大跨度建筑的结构表现问题进行了讨论。

二、大跨度建筑结构的类型及特点根据建筑的不同需求。

大跨度建筑结构有所不同,目前主要运用网架结构、壳体结构、膜结构、悬索结构这四种,下面我们来分别了解一下它们的特点:2.1网架结构网架结构是一种新型的大跨度建筑结构。

它可以用多种建筑材料进行构建,包括木材、钢材、混凝土等。

网架结构不仅刚度很大、不易变形,而且各方面的承载力较均匀、自重也非常轻,正是因为网架结构有着许多优点。

使得它的形式具有多样性,用起来也相当灵活,适用的形式较多。

可以满足建筑大空间的需求,被广泛的与用到公共建筑和工业建筑中。

对于大跨度建筑来说。

其网架结构要满足它的承重能力。

要具备合理的承重系统。

在承受荷载方面要有合理的分工,明确不承受荷载的空间,将它们与承重系统分开进行设计。

在网架结构之中。

在进行室内空间进行划分时,主要依据空间的功能性,对空间形式不做具体要求,可封闭亦可开放。

对于网架结构来说。

它又可以分为单层平面网架、单层曲面网架、空间平板网架等结构形式,对于这几种主要的结构形式来做简单的介绍:①单层平面网架。

这种网架结构是由正方形的网格构成的,其放置方式比较灵活,即可正放亦可斜放,适用于一些方形的大型平面建筑。

10大跨度建筑结构形式与建筑造型

10大跨度建筑结构形式与建筑造型

——网架结构的类型
类型 外形 平板(支座为简支)
曲面 (实质是一种挖空的薄壳) 不常用 层数 单层、双层、多层 材料 木、钢、钢筋混凝土
——平板网架的构成
平板网架 —— 构造简单:双层平 板,无侧推力,只 需简单支座 — —可覆盖各种形式 平面
●交叉桁架体系 (两向或三向;正 放与斜放)
——桁架结构的类型
类型
按构成
●三角形 结构高度最低 1/5-1/2 ≤18m
●拱形
受力最好
1/6-1/8
18-36m 60m
(无斜腹杆)
15-30m
●梯形
受力较好 ,制作方便 ,但自身结
构稳定性相对差些
1/6-1/8 18-36m 72m
按材料
●钢
适宜36m以上跨度,自重轻
●钢筋混凝土
——轴向受压(无弯距、只要求材料的受压 性能好,可以很薄。相同截面高的拱与梁, 由于前者的曲面作用,跨度相差n倍)
——有横向侧推力
三铰拱
两铰拱
无铰拱
承受拱水平推力的处理手法
1 由拉杆承受水平推力——拉杆拱 优点:支撑拱的侧墙不承受拱的推力,简化了支座受力
状况 单跨、多跨、高低跨;布局灵活,外形轻巧
30m...... 高跨比h/l=0.75
适用范围:体育馆、礼堂、食堂、菜场等 民用建筑。
刚架结构的形式: 三铰刚架——刚度稍差,跨度较小 两铰刚架——刚度大,跨度较大,不均匀沉降
时产生附加内力。 无铰刚架——刚度大,跨度较大,不均匀沉降
时产生附加内力。
钢架之间以纵梁及板整体连接(相当于肋形屋盖,钢架 相当于主梁)
——网架结构的造型要素
网架支撑方 式与建筑造 型
拱形网架支 撑在两排列 柱上
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第三章大跨度建筑构造1
龙江(Loongle)
浙江林学院园林学院 2009年秋
概述
大跨度建筑——大百科全书中关于大跨度建筑的定时是:跨度在30米以上的建筑,主要有民用建筑影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港等。

最早的大跨度建筑可以追溯到古罗马的万神庙,公元120~124年建成‘圆形平面,穹顶直径达到43.3米,
用天然混凝土浇筑而成。

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。


拱是一种推力结构:在竖向荷载下产生水平推力;
☐拱是一种无矩结构:通过合理拱轴可使杆件无弯矩;☐拱可充分利用材料抗压强度,断面小、跨度大。

1 拱及拱券结构特点
早期罗马人在建筑中使用的拱券
拱券在早期建筑中的应用
拱券结构的住宅室内
美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面
墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的拱支承屋面覆盖接近正方形的平面
两片刚性拱支撑屋面索网
两片交叉拱作为索网边缘构件
在体育建筑中的拱
2 刚架结构
刚架结构特征、优缺点和适用范围:
☐刚架是横梁和柱以整体连接方式构成的一种门形结构。

由于梁和柱是刚性节点,在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用,因而能减少梁的跨中弯矩;同样,在水平荷载作用下,梁对柱也有约束作用,能减少柱内的弯矩。

☐由于刚架结构受力合理,轻巧美观,能跨越较大的跨度,制作又很方便,因而应用非常广泛。

一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间的民用建筑,也可用于工业建筑。

刚架结构跨度尺寸
☐跨度
①实腹式: 50~60米
②格构式两铰刚架: 60~120米
③格构式无铰刚架: 120~150米
④折线弓形刚架: 40~50米
高15~20米
☐断面
①实腹式梁高 h=(1/12~1/20)L
设预应力拉杆 h=(1/30~1/40)L
②折线弓形刚架梁高、柱宽 (1/15~1/25)L
钢制刚架结构的玻璃暖房
钢制刚架结构的飞机库
某室内体育馆的木构刚架及天窗
某刚架结构车站
3 桁架结构
☐桁架是由杆件组成的一种格构式结构体系。

杆件与杆件之间为铰接,所以在外力作用下,杆件的内力为轴向力。

☐造型可以设置成单坡,双坡,单跨等多种形式。

桁架结构——某单层厂房室内
桁架结构——厦门机场
4 薄壳
空间结构支承系统——各向受力,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结构形式。

自然界某些动植物的种子外壳、蛋壳、贝壳,可以说是天然的薄壳结构,它们的外形符合力学原理,以最少的材料获得坚硬的外壳,以抵御外界的侵袭。

人们从这些天然壳体中受到启发,利用混凝土的可塑性,创造出各种形式的薄壳结构。

薄壳:属于空间薄壁结构,又可分为曲面壳和折板两种。

对建筑而言,结构本身就形成了“面”,而且可以切削
结构特征、优缺点
☐薄壳结构是用混凝土、塑料等刚性材料以各种曲面形式构成的薄壳结构,呈空间受力状态,主要承受曲面内的轴向力,而弯矩和扭距很小,所以混凝土强度能得到充分的利用。

☐由于是空间结构,强度和刚度都非常好。

薄壳厚度仅为其跨度的几百分之一。

而一般的平板结构厚度至少是跨度的几十分之一。

所以薄壳结构具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点,可用来覆盖各种平面形状的建筑屋顶。

☐但大多数薄壳结构的形式较复杂,多采用现浇施工,费工、费时、费模板,且结构计算较复杂,不宜承受集中荷载,这些缺点在一定程度上影响了它的推广使用。

罗马小体育馆圆形扁球壳屋顶
用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅(墨西哥)
折板结构
☐折板结构是以一定倾斜角度整体相连的一种薄板体系。

折板结构通常用钢筋混凝土建造,也可用钢丝网水泥建造。

☐折板结构由折板和横隔构件组成。

在波长方向,折板犹如一块折叠起伏的钢筋混凝土连续板,折板的波峰和波谷处刚度最大,可视为连续板的各支点,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,省模板,可预制装配,构造简单。

折板结构可用来建造大跨度屋顶,也可用作外墙。

折板水平铺设
用作建筑物的屋面折板成角度铺设用作建筑物的屋面
(a) 立面
(b)剖面
折板作为支承某体育馆屋顶的垂直构件
折板薄壳结构建筑
5 网架
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两种。

网架空间整体性好。

平板网架杆件正交、斜交后可以形成不同的平面形状,使用相当灵活。

在需要时结构杆件可以暴露。

☐网架结构主要用来建造大跨度公共建筑的屋顶,适用于多种平面形状,如圆形、方形、三角形、多边形等各种平面的建筑。

☐按外形分为平板网架和曲面网架;
☐按建造材料可分为钢网架、木网架、钢筋混凝土网架;☐按网架本身的构造又可分为单层网架和双层网架。

网架是一种由很多杆件以一定规律组成的网状结构,它具有下列优点:
(1)杆件之间相互起支撑作用,形成多向受力的空间结构,故其整体性强、稳定性好、空间刚度大,有利于抗震;
(2)当荷载作用于网架各节点上时,杆件主要承受轴向力,故能充分发挥材料的强度,节省材料;(3)网架结构高度小,可以有效地利用空间;
(4)结构的杆件规格统一,有利于工厂化生产;(5)网架形式多样,可创造丰富多彩的建筑形式。

平板网架都是双层的,曲面网架可以是单层网架或双层网架。

平板网架多采用钢管或角钢制作。

曲面网架可采用木、钢、钢筋混凝土,我国受木材资源少的限制,很少用木材制作网架,而多采用钢网架,有时也采用钢筋混凝土网架。

平板网架自身不产生推力,支座为简支,构造比较简单,可以适用于各种形状的建筑平面,所以应用最广泛。

曲面网架多数是有推力的结构,支座条件比较复杂,但外形美观,建筑造型独具特色。

网架的构造组成
1)杆件
①角钢
②钢管
2)节点
①十字钢板节点:用于角钢杆件,焊接或螺栓
②球节点:用于钢管杆件
a.实心球:螺栓连接
b.空心球:焊接连接
3)网架上弦起坡
排水坡度要求 2~5%
①结构起拱:跨度>60m时,起拱1/300
②上弦加柱:按坡度变高
网架结构覆盖的音乐厅
由网架结构覆盖的交通空间
空间网架在建筑物入口
曲面网架的大型展示空间及运动馆
6 悬索结构
悬索用高强钢丝做拉索,加上高强的边缘构件以及下部的支承构件,使结构自重极大地减小,而跨度大大增加。

除稳定性相对较差外,是比较理想的大跨屋盖结构形式。

拉索显示出柔韧的状态,使得结构形式轻巧且具有动感。

柔性的悬索在自然状态下不仅没有刚度,其形状也是不确定的。

必须采用敷设重屋面或施加预应力等措施,才能赋予一定的形状,成为在外荷作用下具有必要刚度和形状稳定性的结构。

因此也称其为张力结构。

屋盖用悬索结构的冰球馆
悬索结构屋面覆盖的某世博会展厅
某展示厅(意大利)
7 膜结构
膜在本质上也是受拉构件。

像薄壳一样,兼有承重和围护的双重功能。

其张拉力来源于充气或者用桅杆、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;张拉式膜(或索-膜)结构自80年代以
来在发达国家获得极大发展。

这种体系与索网结构类似,张紧在刚性或柔性边缘构件上,或通过特殊构造支承在若干独立支点上,通过张拉建立预应力,并获得确定形状。

膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式,它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气,由空气压力支撑膜面,或是利用柔性钢索或刚性支撑结构将面绷紧,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。

自从上世纪70年代以来,膜结构在国外已逐渐应用于体育建筑、商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。

膜结构已成为大跨度建筑造型的一个重要手段。

体育场张拉膜结构顶盖
膜结构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
安联体育场充气膜结构。

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