學士課程大跨結構與建筑表達

課程論文課程名稱：建筑結構選型論文名稱：大跨結構與建筑表達學年學期任課教師：班級名稱：學生學號：學生姓名：蚊已喪融匯刪大跨結構與建睛筑表達男摘要宜：閘大跨空間結構浙是目前發(fā)展最左快的結構類型貨。大跨度建筑唐及作為其核心撫的空間結構技疼術的發(fā)展狀況煮是代表一個國詞家建筑科技水拴平的重要標志熟之一。大跨度螺建筑發(fā)展的歷銜史比起傳統(tǒng)建愛筑是短暫的，王但發(fā)展前景很浮好。哈關鍵詞描：結構，空間律，造型，升拱結構及穹隆營結構，椼架結變構與網(wǎng)架結構始，薄殼結構，丹懸索結構耐蕩早大跨度建筑通庭常是指跨度在沙30m禮以上的建筑，溫我國現(xiàn)行鋼結照構規(guī)范則規(guī)定秤跨度蛛60m倆以上結構偉大場跨度結構。主很要用于民用建仇筑的影劇院，鞏體育場館，展壁覽館，大會堂箱，航空港以及形其他大型公共逗建筑。在工業(yè)沈建筑中則主要悉用于飛機裝配職車間，飛機庫暖和大跨度廠房抗。竹以下是我對大葬跨度建筑的結郵構，空間，造具型等方面的淺辜析。結構是房肢屋的骨架，是悉形成建筑內部躺空間和外部形嫁勢的物質基礎段，結構是在特醋定的材料和施撤工技術條件下食利用力學原理姨創(chuàng)造出來的。代大跨度建筑的測結構技術是影質響其建筑空間替形式及造型的伐重要因素，保而大跨度結構撤的表現(xiàn)形式是富多種多樣的。穩(wěn)殃棒大跨空間結構鞭的類型和形式撇十分豐富多彩猾，習慣上分為美如下這些類型殊：鋼筋混凝土鋸薄殼結構；平撒板網(wǎng)架結構；丘網(wǎng)殼結構；懸長索結構；膜結盼構和索－膜結般構。下面按這臉幾大類簡要介掏紹空間結啦構駐歲。但一雞誼、殘當拱結構及穹隆宿結構喉寨廁從迄今還保存臘著的古希臘宏撕大的露天劇場扔遺跡來看，人員類大約在兩千約多年前，就有浙擴大室內空間倉的要求。古代抄建筑室內空間良的擴大是和拱胸結構的演變發(fā)旺展緊密聯(lián)系著測的，從建筑淘歷史霸發(fā)展的觀點來嶺看，一切拱結維構怒----胸-俯包括各種形式算的券、筒形拱炎、交叉拱、穹仰隆混-----渡-邁的變化和發(fā)展多，都可以說是插人類為了謀求政更大室內空間遺的產(chǎn)物。券拱氧技術是羅馬建蹄筑最大的特色船及成就，它對浴歐洲建筑做出恰了巨大的貢獻老，影響之大無早與倫比。羅馬融建筑典型的布志局方法、空間詳組合、卡藝術脊形式和風格以牲及某些建筑的邁功能和規(guī)模等音等都是同券拱障結構有密切聯(lián)期系。衡附漸拱形結構在承辜受荷重后除產(chǎn)恥生重力外還要撞產(chǎn)生橫向的推氧力，為保持穩(wěn)霜定，這種結構盆必須要有堅實終、寬厚的支座奧。例如以筒形費拱來形成空間盛，反映在平面仿上必須有兩條鵲互相平行的厚惡實的側墻，拱性的跨度越大，那支承它的墻則松越厚。很明顯朽，這必然會影表響空間組合的填靈活性。為了忘克服這種局限源，在長期的實瓣踐中人們又在際單向筒形拱的?；A上，創(chuàng)造振出一種雙向交告叉的筒形拱。葡而之后為了建奧筑的發(fā)展熱門蹈又創(chuàng)造出了穹辦隆結構穹隆結臥構也是一種古蜓老的大跨度結趁構形式，早在腿公元薯前刑1飼4株世紀建造的阿表托雷斯寶庫所奇運用的就是一稈個直徑為吉14.暑5執(zhí)米棋的疊澀穹隆。撫到了羅馬時代調，半球形的穹輝隆結構已被廣棟泛地運用于各圈種類型的建筑四，其中最著名雕的要算潘泰翁葬神廟。神殿的可直徑為衰43.惕3救米或，其上部覆蓋諷的是一個由混遲凝土做成的穹肆隆結構。罩泄貢在大跨度結構會中，結構的支育點越分散，對盈于平面布局和敵空間組合的約主束性就越強；球反之，結構的跳支承點越集中雕，其靈活性就舌越大。從羅馬壩時代的筒形拱彩衍變成高直式占的尖拱拱肋結黎構；從半球形肝的穹隆結構發(fā)免展成帶有帆拱腫的穹隆結構，會都表明由于支獅承點的相對集涼中而給空間組癥合帶來極大的璃靈活性。拱結縱構結構形式有怠以下幾種處理算方式：認１枯.三利用地基基礎秒直接承受水平四推殼力遺循；?、财世脗让婵蚣軕z結構承受水平門推力疾領⒊不利用拉桿承受病水平推力。甩二域、掉當椼架結構與網(wǎng)淋架結構別壘度椼架也是一種躁大跨度結構。畫在古代，雖然廟也有用木材做紹成各種形式的殼構架作為屋頂海結構的，但是腥符合力學原理先的新型椼架的霜出現(xiàn)卻是之現(xiàn)代態(tài)的事。椼架結柴構雖然可以跨寇越較尖大休的空間，但是刮由于它自身具掙有一定的高度果，而且上弦一頂般又呈兩坡后值曲線的形式，記所以只適合擔扔當作屋頂結構株。蛙朗廢網(wǎng)架結構也是兩一種新型大跨總度空間結構。合它具有剛度大棚、變形小、應彩力分布均勻、派能大幅度地減元輕結構自重和涌節(jié)省材料等優(yōu)阻點。網(wǎng)架結構方可以用木材、橋鋼筋混凝土或掉鋼材來做，并洋且具有多種多桂樣的形式，使假用靈活方便，鷹可適應于多種厲形式的建筑平池面的要求。近鋤來國內外許多燦大跨度公共建私筑或片工業(yè)埋建筑均普遍地婚采用這種新型繩的大跨度空間杠結構來覆蓋巨械大的空間。斤網(wǎng)架結構可分夏為單層平面網(wǎng)衡架、單層曲面食網(wǎng)架、單層平伐板網(wǎng)架和雙層動穹隆網(wǎng)架等多泉種形式。但層末平面網(wǎng)架多由飾兩組互相正交煮的正方形網(wǎng)格離組成，可以正叮方，也可以斜逆放。這種網(wǎng)架頃比較適合于正礎方形或接近于無正方形的巨型秋平面建筑。如路果把單層平面蓬網(wǎng)架改變?yōu)榍N面壇------螺-嬸拱或穹隆網(wǎng)架豆，或可以進一議步提高結構的常剛度并減小構宋件所承受的彎未曲力。從而增判大結構的跨度指。唱決恥網(wǎng)架結構象框維架結構一樣，杜承重系統(tǒng)與非悔承重系統(tǒng)有明自確的分工，即肌支承建筑空間乎的骨架是承重撲系統(tǒng)，而分割然室內外空間的挖圍護結構和輕妹質隔斷，是不錯承受荷載的。練在網(wǎng)架結構體膜系下，室內空殖間常依照功能淋要求進行分隔巾，可以使封閉臭的，也可以是蓬半封閉或開敞銷的。燙忙猾當今，空間平板板網(wǎng)架結構在但我國已有較大凱發(fā)展，而由于振網(wǎng)架結構多采蘿用金屬管材制辨造，能承受較黨大的縱向彎曲竊力，與一般鋼樂結構相比，可榆節(jié)約大量鋼材廣和降低施工費壩用（根據(jù)有關飯資料統(tǒng)計，節(jié)鬼約鋼材踏約苦35薄%拌，降低施工費撐用設約潤25煩%遭，甚至在某些案情況下，耗鋼求量接近于普通慣鋼筋混凝土梁輸中的鋼筋數(shù)量勵）。因此，空爹間網(wǎng)架的結構河形式，用于大騾跨度建筑具有兆很大的何經(jīng)濟恩意義。另外，客由于空間平板肌網(wǎng)架具有很大艷的剛度，所以拋結構高度不大文，這對于大跨區(qū)度空間造型的專創(chuàng)作，具有無規(guī)比的優(yōu)越性。皂建筑造型方面模，桁架結構在逆大跨度建筑中咽多用作屋頂?shù)牧殉兄亟Y構，可鼻設計成單坡，襖雙坡，單跨，掘多跨等不同的擴外觀和形狀。判三、薄殼結構羽懷萬一般而言，用曾輕質高強材料紋做成的結構，悔若按強度靈計算袖，其剖面尺寸允可以大大地減腹小，但是這種唐結構在荷載的史作用下，卻容駁易因變形而失葉去穩(wěn)定并最后偉導致破壞。而斤殼體結構正是披由于合理的外化形，不僅內部貢應力分配既合求理又均勻，同吵時又可以保持臉極好的穩(wěn)定性田，所以殼體結曾構盡管厚度極窄小卻可以覆蓋予很大的空間。半熊勻殼體結構的剛汪度，取決于它鷹的合理形狀，嘩而不像其他結蠻構形式需要加僑大結構斷面，答所以材料消耗清量低；其靜載勢也不像其他結疊構形式那樣隨伍跨度增大而加裂大，所以其厚楚度可以做得很茅??；該結構的子承重和無蓋合筆而為一，使其兆更加經(jīng)濟有效奮，且在建筑空犯間利用上越加蹲充分。愚殼體結構按其羽受力情況不同迎可以分為折板咱、單曲面殼和丑雙曲面殼等多國種類型。在實洗際應用中，殼取體結構的形式湯更是豐富多彩薦的。例如悉尼膛歌劇院，其外叛觀為三組巨大晴的殼片，聳立饞在一南北長曾18惕6錢米值、東西最寬處想為詢源9泛7歪米質的現(xiàn)澆鋼筋混斤凝土結構皇的基座上。而早殼體結構既可順以單獨使用又補可以組合起來僅使用；既可以過用來覆蓋大面拍積空間，又可德以用來覆蓋中慈等面積的空間超；既適合方形鍵、矩形平面要岡求，又可以適眠應圓形平面、犯三角形平面，職及至其他特殊量形狀平面的要銀求歷。棕膝順痕因為殼體結構覆屬于高效能空挪間薄壁結構范亮疇，可以適應拆于力學要求的群各種曲線形狀學，所以其承受但彎曲及扭轉的蘭能力遠比平面絞結構系統(tǒng)大。挺另外，因結構殖受力均勻，因艘而可充分發(fā)揮摩材料的材耗，攤所以殼體結構域體系非常適用昌于大跨度的各封類建筑。六撇披薄殼結構就是末曲面的薄壁結鋪構，按曲面生柴成的形式分為妻筒殼、圓頂薄右殼、雙曲扁殼季和雙曲拋物面烏殼等，材料大嬸都采用鋼筋和卸混凝土。殼體糟能充分利用材寬料強度，同時腿又能將承重與裹圍護兩種功能剛融合為一。實燥際工程中還可缸利用對空間曲挨面的切削與組剃合，形成造型伍奇特新穎且能將適應各種平面掙的建筑，但較場為費工和費模尺板。典型實例垂如日本代代木丈體育場。玻四鋼、語抗懸索結構穴賊絲由于鋼的強度勸很高，很小的針截面就能夠承援受很大的拉力悔，因而在本世腿紀初就開始用芒鋼索來懸吊屋掉頂結構。懸索村在均勻荷載作稻用下必然下垂炸而呈懸鏈曲線案的形式，索的亡兩端不僅會產(chǎn)峽生垂直向下的必壓力，而且還召會產(chǎn)生向內的布水平拉力。單礙向懸索結構為何了支承懸索并鋤保持平衡，必帶須在索的兩端波設置立柱和斜嬌向拉索，以分即別承受懸索所可給予的垂直壓處力和水平拉力磨。單向懸索的姻穩(wěn)定性很差，院特別是在風力虧的作用下，容瓦易產(chǎn)生振動和納失穩(wěn)。窮為了提高結構秋的穩(wěn)定性和抗父風能力，還可尿以采用雙層懸城索或雙向懸索四。雙層懸索結姑構平面呈圓形睛，索分上下兩揭層，下層索承龍受屋頂全部荷棒載，為承重索兔；上層索起穩(wěn)煤定作用，為穩(wěn)謝定索，上下兩蹤層索均張拉于菜內外兩個圓環(huán)聞上而形成整體嘩。這種形式的筋懸索結構承重泰索與穩(wěn)定索具暈有相反的彎曲斬方向，這兩種端索交織成索網(wǎng)萌，經(jīng)過預張拉栗后形成整體，賞具有良好的穩(wěn)震定性和抗風能慮力。羞沈虜懸索結構除跨礙度大、自重輕眾、用料省外還素具有平面形式償多樣（除可覆省蓋一般矩形平城面外還可以覆籠蓋圓形、橢圓唱、正方形、菱飲形乃至其他不寧規(guī)則平面的空絞間），使用的員靈活性大、范莊圍廣；由多變占的曲面所形成絞的內部空間既申寬大宏偉又富簽有運動感；主藝剖面呈下凹的割曲面形式，曲龍率平緩，如處抗理得當既能順洞應功能要求又獄可以大大節(jié)省絹空間和空調費根用；形式變化拍多樣，可以為手建筑形體和立輔面處理提供新強的可能性。雅在大跨度結構簽建筑選型時，氏懸索結構由于翠沒有繁瑣支撐表體系的屋蓋結預構選型，所以紛該種結構是較墊為理想的形式義。在荷載作用熄下，懸索結構件體系能承受巨惹大的拉力，因賴此要求設置能屠承受較大壓力訂的構件與之相政平衡。勵付搖近二十余年來妙，各種類型的散大跨空間結構滑在美、日、歐肅等發(fā)達國家發(fā)侮展很快。建筑放物的跨度和規(guī)瓦模越來越大，熟目前，尺度達宵150m退以上的超大規(guī)奉模建筑已非個衛(wèi)別；結構形式遲豐富多彩，采聾用了許多新材拉料和新技術，普發(fā)展了許多新桃的空間結構形迅式。隨著新材惑料、新技術的霧發(fā)明會有新的課大跨結構形式棗出現(xiàn)。無論是民從建筑零歷史肆抑或是從今后緊發(fā)展來看，在瞧建筑設計創(chuàng)作灰中，結構因素也的影響是舉足服輕重的，古今咬中外優(yōu)秀的建勻筑