建筑構(gòu)造大跨建筑構(gòu)造

會(huì)計(jì)學(xué)1建筑構(gòu)造大跨建筑構(gòu)造2.7

懸索結(jié)構(gòu)及其造型第1頁(yè)/共67頁(yè)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)類型——懸索結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)特點(diǎn)分工明確——索網(wǎng)：鋼索，只受軸向拉力——邊緣構(gòu)件：梁、桁架、拱等，和索網(wǎng)通過錨固件固定連接——支承結(jié)構(gòu)：柱

適用范圍：造型新穎、跨度大、施工簡(jiǎn)便，建筑功能靈活，在大跨度建筑中應(yīng)用廣泛。第2頁(yè)/共67頁(yè)金門大橋第3頁(yè)/共67頁(yè)南京長(zhǎng)江三橋第4頁(yè)/共67頁(yè)——懸索結(jié)構(gòu)的類型面1）單層單曲面懸索

懸索類型單層單曲面雙層單曲

輪輻式鞍形第5頁(yè)/共67頁(yè)第6頁(yè)/共67頁(yè)美國(guó)華盛頓機(jī)場(chǎng)第7頁(yè)/共67頁(yè)——懸索結(jié)構(gòu)的類型1）單層單曲面懸索

懸索類型單層單曲面雙層單曲面輪輻式鞍形第8頁(yè)/共67頁(yè)2）雙層單曲面懸索——輪輻式懸索類型單層單曲面雙層單曲面輪輻式鞍形第9頁(yè)/共67頁(yè)2）雙層單曲面懸索——鞍形懸索類型單層單曲面雙層單曲面輪輻式鞍形第10頁(yè)/共67頁(yè)第11頁(yè)/共67頁(yè)第12頁(yè)/共67頁(yè)第13頁(yè)/共67頁(yè)懸索結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：自重輕便于建筑造型，容易適用于各種平面施工方便，費(fèi)用低創(chuàng)造良好物理性能的建筑空間缺點(diǎn)：穩(wěn)定性差，尤其是單索結(jié)構(gòu)邊緣構(gòu)件和下部支撐結(jié)構(gòu)耗材多第14頁(yè)/共67頁(yè)2.8

膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型類型張拉膜結(jié)構(gòu)骨架支撐膜空氣支撐膜結(jié)構(gòu)第15頁(yè)/共67頁(yè)膜結(jié)構(gòu)技術(shù)概念：用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與支撐體系相結(jié)合形成具有一定剛度的穩(wěn)定曲面，能承受一定外荷載的空間結(jié)構(gòu)形式。特點(diǎn)：造型自由輕巧、阻燃、制作簡(jiǎn)易、安裝快捷、節(jié)能、使用安全等優(yōu)點(diǎn)，因而使它在世界各地受到廣泛應(yīng)用。適用范圍：適用于大型體育場(chǎng)館、人口廊道、小品、公眾休閑娛樂廣場(chǎng)、展覽會(huì)場(chǎng)、購(gòu)物中心等領(lǐng)域。第16頁(yè)/共67頁(yè)張拉膜，

也稱帳篷式結(jié)構(gòu)，由撐桿、

拉索和薄膜面

層三部分組成

通過張拉，使

膜結(jié)構(gòu)呈反向

的雙曲面形式，從而達(dá)到空間穩(wěn)定性。第17頁(yè)/共67頁(yè)左右圖上：威佛海山體世育紀(jì)中蓮心第18頁(yè)/共67頁(yè)右下：青島頤中體育場(chǎng)慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)第19頁(yè)/共67頁(yè)骨架支撐膜

以剛性骨架為承重結(jié)構(gòu)，在骨架上敷設(shè)張緊膜材

的結(jié)構(gòu)形式。

特點(diǎn)：膜材僅作表皮材料，起到圍護(hù)和造型的作用，設(shè)計(jì)制作相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用于各大跨度建筑。第20頁(yè)/共67頁(yè)延安體育館西看臺(tái)第21頁(yè)/共67頁(yè)“鳥巢”第22頁(yè)/共67頁(yè)充氣膜

薄膜系統(tǒng)充氣后，使之能夠承受外力，形成骨架與維護(hù)系統(tǒng)，兩者結(jié)合為統(tǒng)一的整體。

最大的優(yōu)越性：自重可以從略不計(jì)。

缺點(diǎn)：形象單一，空氣要求封閉，應(yīng)用面較窄。

適用范圍：體育館、展覽館等，且特別適合于防震救災(zāi)等臨時(shí)性及永久性建筑。第23頁(yè)/共67頁(yè)第24頁(yè)/共67頁(yè)慕尼黑安聯(lián)體育場(chǎng)FIFA

World

Cup

Stadium,

Munich

，2005第25頁(yè)/共67頁(yè)第26頁(yè)/共67頁(yè)國(guó)家游泳中心(水立方)2007年建成第27頁(yè)/共67頁(yè)第28頁(yè)/共67頁(yè)第29頁(yè)/共67頁(yè)優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、自重輕、跨度大，抗震性能好；2、建筑造型自由豐富；3、施工方便；4、透光性；5、自潔性。缺點(diǎn)：1、耐久性差；2、保溫隔熱性能及隔音效果都不及傳統(tǒng)建筑材料。第30頁(yè)/共67頁(yè)3.大跨度建筑屋頂構(gòu)造3.1

概述大跨度屋頂設(shè)計(jì)要求：——跨度大，故要求自重較輕，應(yīng)選擇質(zhì)輕高強(qiáng)的材料與構(gòu)造做法；——多為大型公共建筑，故要求耐久性好，使用年限長(zhǎng)，應(yīng)選用耐久性材料和構(gòu)造方法；——空間大、要求高，故防水保溫隔熱性能要求較高；——大量人群聚集，故防火安全要求高；——多為重要標(biāo)志性建筑，故屋頂造型能力要求較高。第31頁(yè)/共67頁(yè)3.大跨度建筑屋頂構(gòu)造3.1

概述屋頂構(gòu)造組成——承重結(jié)構(gòu)——屋面基層有檁方案、無(wú)檁方案——保溫層或隔熱層——屋面面層（防水層）防水材料——橡膠卷材——涂膜——金屬瓦屋面——彩色壓型鋼板屋面第32頁(yè)/共67頁(yè)——屋頂構(gòu)造組成：有檁方案與無(wú)檁方案第33頁(yè)/共67頁(yè)(1)、卷材防水層第34頁(yè)/共67頁(yè)(2)、涂膜防水層優(yōu)點(diǎn)：涂膜防水層能夠適應(yīng)任何復(fù)雜的屋面形狀；使用壽命較長(zhǎng)；屋面自重較輕；施工簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：涂膜厚度比較薄，容易破損。分類：鋪絲布和不鋪玻璃絲布兩類第35頁(yè)/共67頁(yè)涂膜防水屋面構(gòu)造做法第36頁(yè)/共67頁(yè)涂膜防水屋面構(gòu)造做法第37頁(yè)/共67頁(yè)（3）金屬瓦防水層用鍍鋅鐵皮瓦或鋁合金瓦做防水層。優(yōu)點(diǎn)：屋面自重輕、防水性能好、使用年限長(zhǎng)缺點(diǎn)：瓦材拼接多、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、造價(jià)高第38頁(yè)/共67頁(yè)第39頁(yè)/共67頁(yè)（4）彩色壓型鋼板屋屋面面藝術(shù)效果好；

用防腐性能很高的彩色壓型鋼板作為屋面防水層。優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕高強(qiáng)；施工安裝塊且容易；色彩艷麗，質(zhì)感強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣。第40頁(yè)/共67頁(yè)缺點(diǎn)：3.4

彩色壓型鋼板屋面構(gòu)造1）彩板斷面形式第41頁(yè)/共67頁(yè)2）彩板規(guī)格第42頁(yè)/共67頁(yè)3）彩板構(gòu)造層次與拼縫構(gòu)造彩色壓型鋼板屋面——構(gòu)造層次與細(xì)部構(gòu)造：第43頁(yè)/共67頁(yè)3.3

中庭天窗構(gòu)造中庭通常是一個(gè)大跨度的多功能共享空間。第44頁(yè)/共67頁(yè)第45頁(yè)/共67頁(yè)1）中庭的形式及設(shè)計(jì)要求中庭的基本形式中庭的設(shè)計(jì)要求

1．節(jié)能要求采光要求選擇好天窗位置及形式；控制中庭尺寸比例關(guān)系；妥善處理中庭各墻面的反光性質(zhì)。氣候控制要求第46頁(yè)/共67頁(yè)——中庭的節(jié)能要求第47頁(yè)/共67頁(yè)——選擇天窗位置（1）溫?zé)釟夂蚝统Ｄ觋幪燧^多地區(qū)，選用玻璃頂。（2）炎熱地區(qū)選用側(cè)天窗，避免直射光進(jìn)入。第48頁(yè)/共67頁(yè)中庭天窗形式a.棱錐型天窗第49頁(yè)/共67頁(yè)b.斜坡式天窗玻璃面的坡度一般為15°----30°，坡長(zhǎng)一般在15m以內(nèi)第50頁(yè)/共67頁(yè)c.拱形天窗第51頁(yè)/共67頁(yè)d.圓穹形天窗第52頁(yè)/共67頁(yè)e.鋸齒形天窗炎熱地區(qū)有一定優(yōu)勢(shì)第53頁(yè)/共67頁(yè)f.各種組合式天窗第54頁(yè)/共67頁(yè)2）中庭的消防安全設(shè)計(jì)第55頁(yè)/共67頁(yè)中庭的防火措施可參照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045)對(duì)高層建筑中庭防火措施的規(guī)定:房間與中庭回廊的門應(yīng)設(shè)自動(dòng)關(guān)閉的乙級(jí)防火門；與中庭相連的過廳通道外，應(yīng)設(shè)防火大門或防火卷簾門分隔；

(3)中庭每層回廊應(yīng)設(shè)有自動(dòng)滅火系統(tǒng)，其噴頭間距不小于2m，不大于3.8m，中庭高度超過8m時(shí)，還應(yīng)增水幕設(shè)備；(4)中庭每層回廊應(yīng)設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備；

(5)應(yīng)按規(guī)定設(shè)排煙設(shè)施:①凈空高度小于12m的室內(nèi)中庭可采用自然排煙措施，其可開啟的平開窗或高側(cè)窗的面積不小于中庭面積的50%。②不具備自然排煙條件及凈空高度超過12m的室內(nèi)中庭設(shè)置機(jī)械

排煙設(shè)施。此外，還要在中庭頂棚、走道、周圍房間等部位設(shè)有煙感探測(cè)器。同時(shí)還要采取隔離措施，保證周圍房間的煙火不竄入中庭空間?！け仨毷怪型タ臻g能有效地排煙中庭的機(jī)械排煙途徑可以有兩種：——通過中庭排煙或?qū)煆闹型ネ獠颗懦?。——中庭排煙要求?6頁(yè)/共67頁(yè)3）中庭天窗構(gòu)造第57頁(yè)/共67頁(yè)

在中庭采光處理中，最常用的是金屬骨架玻璃采光天窗的方式。

中庭圍護(hù)結(jié)構(gòu)也可以采用在大跨度建筑中發(fā)展起來的織物篷幕結(jié)構(gòu)——充氣結(jié)構(gòu)與張拉結(jié)構(gòu)?！齑安牧系倪x擇第58頁(yè)/共67頁(yè)??采光天窗主要由骨架、透光材料、連接件、膠結(jié)密封材料組成?？紤]采光與造型的需要，采用金屬骨架玻璃采光天窗。材料的選擇應(yīng)考慮天窗的實(shí)際情況，玻璃通常有4大類：

夾層安全玻璃、丙烯酸酯有機(jī)玻璃、聚碳酸酯有機(jī)玻璃、及其他玻璃——中庭天窗構(gòu)造要點(diǎn)第59頁(yè)/共67頁(yè)著重介紹頂部進(jìn)光的玻璃頂，設(shè)計(jì)要求如下：安全性能——較高的承載力、足夠的強(qiáng)度、連接牢固可靠防止天窗冷凝水對(duì)室內(nèi)的影響——設(shè)置排水槽，排水槽要保證必要的排水坡度，排水路徑不能過長(zhǎng)天窗應(yīng)有良好的防水性能——足夠的排水坡度、排水路線短捷暢通、接縫嚴(yán)密防止眩光對(duì)室內(nèi)的影響——采用具有漫反射性能的透光材料、加設(shè)折光構(gòu)件滿足建筑安全防護(hù)要求——高層建筑中庭的玻璃屋頂，采用金屬承重構(gòu)件時(shí)，應(yīng)設(shè)自動(dòng)滅火設(shè)備保護(hù)或噴涂防火材料，使其耐火極限達(dá)到小時(shí)的要求。頂棚應(yīng)設(shè)有煙感探測(cè)器，并應(yīng)符合中庭排煙設(shè)計(jì)的要求。1防雷要求——中庭天窗的相關(guān)構(gòu)造a.玻璃頂?shù)某兄亟Y(jié)構(gòu)——一般選用金屬結(jié)構(gòu)，常用的結(jié)構(gòu)型式有梁結(jié)構(gòu)、拱結(jié)構(gòu)、架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。承重結(jié)構(gòu)直接作為安裝玻璃的骨架安裝玻璃的骨架做成天窗標(biāo)準(zhǔn)單元，再將各單元安裝在承重結(jié)構(gòu)上?！B接螺栓、螺絲應(yīng)采用不銹鋼材料。第60頁(yè)/共67頁(yè)中庭天窗的承