常用建筑結(jié)構(gòu)實例調(diào)研及分析

高層建筑常用構(gòu)造類型建筑構(gòu)造類型:筒中筒構(gòu)造建筑稱號:蘭州國芳大酒店建筑概略:蘭州國芳大酒店位于蘭州市東方紅廣場，是蘭州國際博覽中心二期工程，為一五星級酒店兼商務(wù)寫字樓及商場的大型超高層公共建筑?？偨ㄖ娣e約9萬m2，分主樓和裙樓兩部分。其中裙樓為酒店附屬用房，地下兩層，地面以上九層，總高43.4米。主樓地下三層，為車庫和六級人防兼設(shè)備用房，地面以上39層，由辦公、客房及公共用房組成，1-9層層高為4.8米，規(guī)范層層高為3.1米和3.15米，39層為帶夾層的旋轉(zhuǎn)餐廳，層高10米，建筑主體高144米。另出屋面設(shè)有三層塔樓，建筑總高為161.9米，是蘭州市中心繁華區(qū)內(nèi)最高的一座建筑〔見圖1〕。該工程抗震設(shè)防烈度為8度，屬高度超出現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定較多的超限高層建筑。按建立部59號令的要求，先后經(jīng)過了全國和省超限高層建筑抗震設(shè)防審查委員會對初設(shè)和施工圖的抗震設(shè)防專項審查。該工程主樓和裙樓間采用了抗震縫，限于篇幅，本文僅引見主樓部份的構(gòu)造設(shè)計。構(gòu)造分析闡明:構(gòu)造選型本工程主體高144米，平面布置規(guī)那么，接近正方形，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒中筒構(gòu)造。內(nèi)筒為剪力墻〔平面長寬分別為21m和12.6m〕，外筒由密柱高裙梁組成〔平面長寬分別為45m和36.6m〕。另結(jié)合建筑功能在外筒體四角處布置部分剪力墻，以加強構(gòu)造抗扭剛度和外筒的整體抗彎才干。規(guī)范層構(gòu)造平面布置見圖2.3.1.2體型參數(shù)為保證本工程筒中筒構(gòu)造的空間受力性能和承載力，設(shè)計中對各項參數(shù)在滿足建筑功能的前提下，盡量控制在合理范圍內(nèi)。其中：構(gòu)造平面長寬比1.23，構(gòu)造高寬比短向為3.9、長向為3.2，內(nèi)筒高寬比長向為12.5、短向為7.5，內(nèi)筒面積占樓層面積的16%.外筒柱距4.2m，外筒規(guī)范層立面開洞率為39%，洞口高寬比0.64和層高與柱距之比0.74根本接近。建筑構(gòu)造類型:剪-筒構(gòu)造建筑稱號:勝龍大廈建筑概略:本工程占地面積2342.7m2，總建筑面積18975m2，工程由地下二層，地上二層商場，北邊三至七層為辦公樓，南邊三至九層為商住樓組成，建筑物總高度辦公樓為29.7米，商住樓為36.3米，地下二層層高為4.2米，地上兩層商場層高為4.2米，商住樓規(guī)范層層高為2.8米，±0.00室內(nèi)外高低差為0.45米，其中，地下二層為車庫、農(nóng)貿(mào)市場的庫房、消防生活水池、配電房等，地下一層為農(nóng)貿(mào)市場。根據(jù)工程特點、建筑要求及運用功能要求，本工程構(gòu)造類型為全框架剪筒構(gòu)造。根底方式：本工程采用人工挖孔灌注樁，承臺采用樁帽加地梁拉結(jié)，中心筒區(qū)采用整板加群樁根底的方式。本工程不設(shè)備工縫，只在5～6軸中間支邊處設(shè)置800寬施工期間的后澆帶。構(gòu)造分析闡明:根據(jù)工程特點、建筑要求及運用功能要求，本工程構(gòu)造類型為全框架剪筒構(gòu)造。根底方式：本工程采用人工挖孔灌注樁，承臺采用樁帽加地梁拉結(jié)，中心筒區(qū)采用整板加群樁根底的方式。本工程不設(shè)備工縫，只在5～6軸中間支邊處設(shè)置800寬施工期間的后澆帶。構(gòu)造資料的選用： 1．砼強度等級為C25、C30、C35，其中根底大底板采用C30S8。 2．鋼筋采用Ⅰ級鋼、Ⅱ級鋼，優(yōu)先采用國產(chǎn)鋼材。 3．墻體：外墻樓梯間墻采用240厚KP1非承重空心磚，內(nèi)墻采用200厚或120厚的輕質(zhì)砌塊，衛(wèi)生間墻均采用120厚的輕質(zhì)砌塊。建筑構(gòu)造類型:束筒構(gòu)造建筑稱號:西爾斯大廈建筑概略:美國芝加哥的一幢辦公樓,SOM建筑設(shè)計事務(wù)所設(shè)計，1974年建成,高443米，是當(dāng)今世界最高建筑物之一?？偨ㄖ娣e418000平方米，地上110層，地下3層。底部平面68.7×68.7米,由9個22.9米見方的正方形組成。在這些正方形的范圍內(nèi)都不另設(shè)支柱，租用者可按需求分隔。整個大廈平面隨層數(shù)添加而分段收縮。在51層以上切去兩個對角正方形，67層以上切去另外兩個對角正方形，91層以上又切去三個正方形，只剩下兩個正方形到頂。建筑特點:大廈構(gòu)造工程師是1929年出生于達卡的美籍建筑師F.卡恩。他為處理像西爾斯大廈這樣的高層建筑的關(guān)鍵性抗風(fēng)構(gòu)造問題，提出了束筒構(gòu)造體系的概念并付諸實際.大廈的外型有如9個高低不一的方形空心筒子集束在一同，挺拔利索,簡約穩(wěn)定。不同方向的立面,形狀各不一樣，突破了普通高層建筑呆板對稱的外型手法。這種束筒構(gòu)造體系是建筑設(shè)計與構(gòu)造創(chuàng)新相結(jié)合的成果。構(gòu)造分析闡明西爾斯大廈高達443米，其平面由九個22.9米見方組成的豎筒，底層平面就是一個68.7米見方的大筒了。大廈的外形是逐漸上收，九個豎筒分別截止在不同的高度上，1到50層由九個豎筒組成正方形平面，51到66層截去3對角的兩個堅筒，67到90層截去了另一組對角的兩個豎筒組成一個十字形平面，91層到110層截去三個邊形豎筒，只剩兩個豎筒直達頂點。

整幢大廈被當(dāng)作一個懸挑的束筒空間構(gòu)造，離地面越遠剪力越小，大廈頂部由風(fēng)壓引起的振動也明顯減輕。頂部設(shè)計風(fēng)壓為305千克力／米2，設(shè)計允許位移〔振動時允許產(chǎn)生的振幅〕為建筑總高度的1/500，即900毫米，建成后最大風(fēng)速時實測位移為460毫米。

西爾斯大廈用鋼材76000噸,每平方米用鋼量比采用框架剪力墻構(gòu)造體系的帝國州大廈降低20％，僅相當(dāng)于采用5跨框架構(gòu)造的50％。這種束筒構(gòu)造體系概念的提出和運用是高層建筑抗風(fēng)構(gòu)造設(shè)計的明顯進展。建筑構(gòu)造類型:框筒構(gòu)造建筑稱號:金茂大廈建筑概略:占地236萬平方米，建筑面積28.95萬平方米。高420.5米，88層。建筑特點:金茂大廈的設(shè)計師是美國芝加哥著名的SOM設(shè)計事務(wù)所。設(shè)計師以創(chuàng)新的設(shè)計思想，巧妙地將世界最新建筑潮流與中國傳統(tǒng)建筑風(fēng)格結(jié)合起來，勝利設(shè)計出世界級的，跨世紀的經(jīng)典之作，成為海派建筑的里程碑，并已成為上海著名的標志性建筑物，1998年6月榮獲伊利諾斯世界建筑構(gòu)造大獎。1999年10月容膺新中國50周年上海十大經(jīng)典建筑金獎首獎。金茂大廈的設(shè)計令人聯(lián)想起中國古代的寶塔外型，隨著樓高往上，一步步漸漸地向里退縮，構(gòu)成一個有韻律的構(gòu)圖。根據(jù)大廈的設(shè)計者：基于多處反復(fù)出現(xiàn)中國傳統(tǒng)上以為是桔祥之"8"這個數(shù)字，它可以說是一個"中國化的裝飾派藝術(shù)"風(fēng)格的建筑。大廈充分表達了中國傳統(tǒng)的文化與現(xiàn)代高新科技相交融的特點，既是中國古老塔式建筑的延伸和開展，又是海派建筑風(fēng)格在浦東的再現(xiàn)。金茂大廈主樓1～52層為辦公用房，53～87層為五星級賓館，88層為觀光層。大堂內(nèi)的辦公區(qū)公用候梯廳外型獨特，猶如金碧輝煌的古埃及金字塔。專為辦公設(shè)置的五組26臺高速電梯采用獨特的玻璃轎廂，玻璃門廳，寬闊亮堂，可迅速而又溫馨地把客人送達各辦公樓層而又不用中轉(zhuǎn)。每十層5－6部電梯的配置可保證客人在上下班頂峰時，候梯時間不超越35秒，給人以便利的交通。構(gòu)造分析闡明:本工程主樓構(gòu)造方式是框筒構(gòu)造，中間的中心筒為八角形的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，在53層下內(nèi)設(shè)井字型隔墻，外側(cè)有8根鋼巨形柱和8根復(fù)合式巨形柱，在24～26層、51～53層、85～87層設(shè)3道鋼構(gòu)造的外伸桁架將中心筒與復(fù)合巨形柱連成整體以提高塔樓側(cè)向剛度。5層裙房采用普通的多層框架鋼構(gòu)造體系.整體構(gòu)造高寬比達9:1,總用鋼量18500噸。本工程主樓、裙房與廣場地面之下都為3層地下室，地下室為鋼筋混凝土構(gòu)造，主樓下部為滿堂4m厚根底板，裙房及廣場下部為普通筏式根底。由于本工程根底底部采用盲溝集流，人工排水系統(tǒng)，因此基底不思索浮力，根底板相對較薄。本工程主樓樁采用900mm鋼管樁不斷打到地質(zhì)構(gòu)造中的第9層土，即地下83m處，裙房采用小型鋼管樁，打到第7層土。大跨度建筑常用構(gòu)造類型建筑構(gòu)造類型:鋼架構(gòu)造建筑稱號:鳥巢建筑概略:工程總占地面積21公頃，建筑面積258,000㎡。場內(nèi)觀眾坐席約為91000個，其中暫時坐席約11000個。構(gòu)造分析闡明:工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長333米、東西寬294米的，高69米。主體鋼構(gòu)造構(gòu)成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢〞構(gòu)造,鋼構(gòu)造總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，看臺混凝土構(gòu)造為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻構(gòu)造體系。鋼構(gòu)造與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，方式上呈相互圍合，根底那么坐在一個相連的根底底板上。國家體育場屋頂鋼構(gòu)造上覆蓋了雙層膜構(gòu)造，即固定于鋼構(gòu)造上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定于鋼構(gòu)造下弦之下及內(nèi)環(huán)側(cè)壁的半透明的下層PTFE聲學(xué)吊頂。建筑構(gòu)造類型:折板構(gòu)造建筑稱號:青島頤中體育館建筑概略:總建筑面積43700m2,建筑總高度413m。體育館固定座席10000余座,活動座席12500座,可滿足舉行體操、手球、籃球、排球等工程全國性和單項國際競賽的要求,并可供冰上工程扮演、文藝上演及集會運用,是一座大型體育建筑,該工程已于2021年2月21日開工。構(gòu)造分析闡明:屋蓋構(gòu)造采用折板球形網(wǎng)殼,桿件采用圓鋼管,最大桿件21914,最小桿件764,鋼管及焊接球資料為Q345B,螺栓球采用45#鋼,投影面積14122m2,展開面積18284m2,跨度110m,構(gòu)造矢高13820m,矢跨比18,周邊最大懸挑長度11m。沿圓周共設(shè)36個支座,支承于下部鋼筋混凝土人字形格構(gòu)柱上,并由柱帽方式支承整個網(wǎng)殼.建筑構(gòu)造類型:平板網(wǎng)架構(gòu)造建筑稱號:首都體育館建筑概略:面積約為54,600平方米，毗鄰奧林匹克飯店。這座體育館占地七公頃，總建筑面積四萬平方米，東西長一百二十二米，南北寬一百零七米。館內(nèi)有一萬八千個觀眾席，是北京市最大的現(xiàn)代化體育館。這座體育館設(shè)有競賽大廳一個，練習(xí)館三個，觀眾休憩廳六個。競賽大廳的競賽場長八十八米，寬四十米。可進展乒乓球、羽毛球、排球、籃球、體操等多樣競賽，競賽場內(nèi)的地板可以挪動撤走，放水結(jié)冰后，可進展滑冰、冰球、花式溜冰等冰上體育競賽。構(gòu)造分析闡明:平板網(wǎng)架最引人矚目的空間構(gòu)造仍是六七十年代就已嶄露頭角并得到繼續(xù)開展和廣泛運用的平板網(wǎng)架，從1964年至1997年國內(nèi)已有大約8000幢大大小小的建筑采用這類構(gòu)造，廣泛用于大型體育館建筑、展覽中心、影劇院、商場、航站樓、候車廳、工廠、倉庫、電視塔，甚至食堂、門廊等，總覆蓋面積約900萬m2，年增長約80萬m2。網(wǎng)架在工業(yè)廠房中的運用在70年代末就開場研討，80年代初在唐山(豐潤)機車車輛廠的總裝車間(約5萬m2)和唐山齒輪結(jié)合廠房(1．65萬m2)等開場采用，但大量運用還是在80年代后期和90年代規(guī)模之大為國際上少見。網(wǎng)架構(gòu)造，改動了常規(guī)屋蓋體系，柱網(wǎng)加大，有利于工藝靈敏布置，一個車間的面積往往達幾萬m2.建筑構(gòu)造類型:網(wǎng)殼構(gòu)造建筑稱號:國家大劇院建筑概略:該殼體長約218m,寬約146m,高約46m,厚約3m,總體積約85萬m3,鋼構(gòu)造總重約6500t,造價在35億人民幣左右。國家大劇院巨型的橢圓形殼體由雙層鋼網(wǎng)殼組成。殼體外部部分覆蓋以鈦合金板,殼體正門中間部分留有雙曲形透明玻璃磚蓋,以豐富建筑外型和部分采光之用,內(nèi)側(cè)為木制吊頂。構(gòu)造分析闡明:鋼網(wǎng)殼由148榀空腹桁架構(gòu)成的豎向主肋與53程度肋銜接空腹桁架的內(nèi)外豎桿構(gòu)成殼體的環(huán)梁,到頂部程度肋構(gòu)成一剛性環(huán)。幾何關(guān)系復(fù)雜。這給建模帶來了不便。本文的模型,主肋由內(nèi)外豎桿與輻射桿構(gòu)成空腹桁架,以寬200mm、厚60mm的鋼板制成。程度環(huán)肋為194mm5mm鋼管,頂部的程度環(huán)肋采用300mm20mm的圓鋼管。為了添加整體剛度,部分設(shè)置了114mm10mm的鋼管斜撐。網(wǎng)殼構(gòu)造普通籠統(tǒng)為理想鉸接或理想剛接的桿系構(gòu)造體系1按鋼架或桁架進展線性或非線性計算。雙層網(wǎng)殼多采用鉸接銜接模型。由于空間桁架位移法涉及到邊境單元的問題,該模型龐大復(fù)雜,時間有限,所以本文均采用剛接,即一切桿件為梁單元。并且僅思索網(wǎng)殼在彈性階段的受力。圖建筑構(gòu)造類型:薄殼構(gòu)造建筑稱號天津博物館建筑概略:在天津市中心區(qū)友誼路銀河公園旁，一座酷似“白天鵝〞的建筑，俯首挺立，展翅欲飛。這就是我國北方獨一的仿生薄殼式建筑——天津博物館。天津博物館坐落于天津市河西區(qū)友誼路與平江道交口的銀河廣場，占地面積5萬平方米，總建筑面積3.5萬平方米，總投資32711萬元，擁有1.1萬平方米的現(xiàn)代化展廳和功能齊全的文化休閑設(shè)備。其建筑外形為自湖面展翅飛翔的天鵝，線條流暢簡約，極富時代感與藝術(shù)性，頗具特征。網(wǎng)殼的直徑為２００米，高３２米，整個博物館可包容１２，０００人，今春即將開放。構(gòu)造分析闡明:薄殼構(gòu)培育是曲面的薄壁構(gòu)造，按曲面生成的方式分為筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等，資料大都采用鋼筋和混凝土。殼體能充分利用資料強度，同時又能將承重與圍護兩種功能交融為一。實踐工程中還可利用對空間曲面的切削與組合，構(gòu)成外型奇特新穎且能順應(yīng)各種平面的建筑，但較為費工和費模板。建筑構(gòu)造類型:懸索構(gòu)造建筑稱號:矮寨特大懸索大橋建筑概略:橋型方案矮寨大橋效果圖為鋼桁加勁梁單跨懸索橋，全1073.65m，懸索橋的主跨為1176m。該橋跨越矮寨大峽谷，主跨居世界第14、亞洲第8。工程方案投入7.2億元，占吉茶高速公路方案總投資的15％。目前正在建立之中。構(gòu)造分析闡明:矮寨大橋索塔主跨1176m，加勁梁長1000.5m。吉首岸無索區(qū)長95m，主梁經(jīng)過部分路基與隧道相連；茶洞岸無索區(qū)長109.5m，主梁直接與隧道銜接。結(jié)合兩岸地形及地質(zhì)條件，采用塔梁分別式懸索橋構(gòu)造體系減小了主梁長度，最大限制減少了對山體的開挖，節(jié)省了投資；實現(xiàn)了橋梁構(gòu)造與自然景觀的完美交融。由于選用了塔梁分別式懸索橋構(gòu)造，鋼桁梁長度小于主塔中心距，主纜存在無吊索區(qū)，會出現(xiàn)吊索卸載應(yīng)力為零的情況，且鋼桁梁轉(zhuǎn)角位移大，鋼桁梁的上、下弦應(yīng)力超標，需對鋼桁梁作特殊設(shè)計。設(shè)計采用的是添加豎向錨固拉索方案，設(shè)豎向錨固拉索，經(jīng)過預(yù)應(yīng)力巖錨將其錨固于巖石上。建筑構(gòu)造類型:索膜構(gòu)造建筑稱號:世博軸陽光谷建筑概略:在世博會倒計時300天之際，上海世博園區(qū)里的“大動脈〞世博軸已初現(xiàn)風(fēng)采。在這條長約1000米、寬約100米的大道上，參差有致地分布著6個極具視覺沖擊力的倒錐形鋼構(gòu)造，它們有一個暖和的名字，叫“陽光谷〞———顧名思義就是讓自然光灑落“谷底〞。陽光谷用的索膜構(gòu)造是世界稀有的，宏大白色膜布有7萬多平方米，最大的一塊有1700平方米；纜索重達700噸，最粗的一根直徑155毫米；玻璃幕墻用了3萬多片超白片玻璃，總面積達3.15萬平方米；鋼構(gòu)造總分量超越4500噸，焊縫就長達34公里。。它絕對是中國第一、世界稀有的索膜構(gòu)造建筑。構(gòu)造分析闡明:陽光谷的根本構(gòu)建采用了方形鋼管而不是圓管，幾根方管交匯于同一點，被稱為“節(jié)點〞，陽光谷外表的網(wǎng)狀形狀就是由大小不一的“節(jié)點〞銜接而成，而每個