建筑結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)制作及論文

1、 “體育館看臺(tái)”模型設(shè)計(jì)說明書建筑結(jié)構(gòu)選型 結(jié)課作業(yè) 張立銘 建筑學(xué)一班 小組成員：梁鑫 11建筑學(xué)1班 張立銘 11建筑學(xué)1班 顧婉穎 11建筑學(xué)2班 二零一三年十二月目錄建筑結(jié)構(gòu)課模型與結(jié)構(gòu)課張立銘 .0摘要 . .1第1章 結(jié)構(gòu)方案 1.1模型結(jié)構(gòu)選型 .21.2模型設(shè)計(jì)特色 .2第2章 材料力學(xué)性能 2.1實(shí)際看臺(tái)材料分析 .32.2模型材料分析 .5第3章 結(jié)構(gòu)分析 3.1結(jié)構(gòu)建模利用軟件分析模型相關(guān)力學(xué)計(jì)算 .6第4章 模型制作 4.1制作流程 .94.2構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)制作 .124.3組裝 .134.4模型 .14第5章 組員感悟 5.1梁鑫 .165.2張立銘 .205.3顧婉穎

2、.22結(jié)語 .23 建筑結(jié)構(gòu)課模型與結(jié)構(gòu)課 張立銘從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在制作結(jié)構(gòu)模型和寫論文的這一周里，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多東西，同時(shí)，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且還學(xué)到了許多課本上所沒有的知識(shí)，使我懂得了只有理論知識(shí)是不夠的，僅僅是課本上的知識(shí)也是不夠的.只有把自己所學(xué)的理論和實(shí)踐結(jié)合起來，從理論中得到結(jié)論，再由結(jié)論發(fā)散開來，查閱更多的資料，才能真正的落實(shí)專業(yè)知識(shí)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力以及在寫論文時(shí)的研究查閱資料的能力。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”學(xué)任何知識(shí)，僅僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐，探索是不夠的。所以在建筑結(jié)構(gòu)選型這門課結(jié)課的時(shí)候

3、，老師布置的結(jié)構(gòu)選型模型作業(yè)，是對(duì)我們能力的一個(gè)良好提高，并且也適時(shí)的提醒了我們這一亙古不變的道理。在這次作業(yè)中，我們選擇的是膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的體育館看臺(tái)模型。契機(jī)是我們?cè)谧瞿Ｐ颓斑x型期間的資料翻閱中翻看到的一張張拉膜結(jié)構(gòu)的模型照片，張拉膜的結(jié)構(gòu)使模型的外觀變得充滿藝術(shù)感，可是由于本學(xué)期我們的課程并未涉及到張拉膜結(jié)構(gòu)，我們只能很遺憾的放棄了張拉膜結(jié)構(gòu)。不過，我們將這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷?，結(jié)合實(shí)際，最終選擇了膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的體育館看臺(tái)模型制作?？磁_(tái)模型的制作大致分為三步：第一步，下料，即把構(gòu)思的建筑體量二維化，在紙材上畫出各種型號(hào)的構(gòu)件。不要小看這一步驟，處理不當(dāng)會(huì)事倍功半，直接影響到后面的制作

4、。下料應(yīng)力求“簡(jiǎn)潔”，“準(zhǔn)確”，“整體”的原則，盡量減少一個(gè)構(gòu)件的組裝次數(shù)，另外還要考慮構(gòu)件之間的粘接面，由于pvc是空心的，截面不足以形成粘接面，我們?cè)跇?gòu)件邊緣留出梯形的切面讓pvc的連接接觸面變大一點(diǎn)，然后再將其相連，最后用紙包裹節(jié)點(diǎn)做出。第二步，粘接，模型的粘接方式分為主動(dòng)粘接方式和被動(dòng)粘接方式兩種，主動(dòng)式為將構(gòu)件相互插接榫卯，幾乎不用膠水的粘接方式，如我們的基礎(chǔ)部分。而被動(dòng)式則為構(gòu)件很難或無法插卯的情況下使用膠水的粘接方式，如我們的部分鋼架及斜腹桿。主動(dòng)式較被動(dòng)式有較好的物理性能，若卯接處不夠牢固可涂少量膠水予以加固，這樣模型的穩(wěn)定性大大加強(qiáng)，有利于模型的長(zhǎng)期保存。 第三步，最后美化，

5、我們等膠水都干透后用較幼的砂紙將節(jié)點(diǎn)部分進(jìn)行打磨，最后噴漆上色，完成這個(gè)模型。 在這次的作業(yè)中，我也遇到了很多問題，在模型制作中我主要負(fù)責(zé)的是底板以及主要的承重構(gòu)件的制作。最“危險(xiǎn)”的就是做底板的時(shí)候。我們底板的選材是一塊復(fù)合膠合板，由于自重較重密度較大，故選擇為我們的底板。可是我們最初淘到這塊板子時(shí)，底板的四周毛刺很多，而且形狀也很不規(guī)則，于是我們需要用到鋸子等工具，而鋸子由于我力氣不是很大，總是鋸?fù)岫疫吔且琅f很毛糙，形狀上不太好看，后來我們使用了院里的木頭機(jī)床，才將其鋸成了一塊完整四方的底板。在使用機(jī)床的過程中，我只想說，機(jī)床真的很危險(xiǎn)，一個(gè)人不要輕易使用.在制作模型的過程中，我們遇到的

6、問題也都一一解決，發(fā)揮了每個(gè)組員的優(yōu)勢(shì)，例如梁鑫心思細(xì)膩，在制作主梁的時(shí)候，就由她做出了兩個(gè)完全一模一樣的梁體，她和顧婉穎在制作膠接點(diǎn)時(shí)的做的就比我做的節(jié)點(diǎn)要小很多,因?yàn)槲冶容^粗枝大葉，所以做的模型細(xì)小的部分就會(huì)比較粗糙，而她倆做的細(xì)小部分就會(huì)精致很多。在遇到復(fù)雜的問題時(shí)，我們組員都能用心去想然后進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)真討論，最終找到最合適的方法。我個(gè)人主要的問題就是在細(xì)節(jié)的處理上不那么一帆風(fēng)順，經(jīng)過小組成員的共同努力，我們做出來的效果雖然沒有那么完美，有一些缺憾，但是我們還是對(duì)結(jié)果比較滿意的。在寫論文時(shí)我們討論出一個(gè)主要的構(gòu)架然后也是發(fā)揮了分工合作的團(tuán)隊(duì)精神，每個(gè)人都認(rèn)真的查閱了資料，最后將資料進(jìn)行

7、匯總，將我們的框架進(jìn)行了填充，達(dá)到一個(gè)最圓滿的效果。在力學(xué)計(jì)算方面我們也查閱了同濟(jì)大學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)選型以及建工出版社的建筑結(jié)構(gòu)選型鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算等書籍，了解到了很多我們的課本上并沒有的內(nèi)容，最后，在土木的同學(xué)的幫助下利用計(jì)算軟件大概的模擬了我們所做的結(jié)構(gòu)的力學(xué)相關(guān)的計(jì)算。在這個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)后，我對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有了更深的理解，從課本中我們所需的知識(shí)在第一章及第九章。第一章的1.4節(jié)懸挑結(jié)構(gòu)中提到，“近年來較多采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，并采用薄膜覆蓋，懸挑跨度可達(dá)數(shù)十米。如上海的八萬人體育場(chǎng)，最大懸挑跨度達(dá)73.5米。”書中提到，為了使造型更加輕巧美觀，可以在斜梁的下方設(shè)置一道斜向支撐，使梁柱轉(zhuǎn)交的彎矩大大減少，因而截

8、面變小，造型就能輕巧美觀。而在我們選作的結(jié)構(gòu)模型中，我們并沒有使用這一方法，而是選擇在后方加入了斜向梁，達(dá)到抗傾覆平衡的效果，用拉索代替柱子，整個(gè)結(jié)構(gòu)看成帶懸挑的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，達(dá)到穩(wěn)固的效果。 在第九章中書上也說到薄膜或者索網(wǎng)均為柔性結(jié)構(gòu)，在不同的荷載作用下其形狀也是不穩(wěn)定的，必須根據(jù)其荷載形式調(diào)整其形狀并施加適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力，使之能承受各種可能出現(xiàn)的荷載，在計(jì)算中我們也考慮到了雪荷載的作用進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算，模擬了相關(guān)情況，根據(jù)力學(xué)的力矩圖和彎矩圖，我們能清楚的知道結(jié)構(gòu)的最薄弱處和結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固的地方。在實(shí)際的生活中我們就能根據(jù)這些而了解到結(jié)構(gòu)的脆弱處而提出相關(guān)的解決方案。 在9.

9、3.2剛性支撐膜結(jié)構(gòu)中，剛性膜結(jié)構(gòu)是利用拱鋼架空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，張拉整體結(jié)構(gòu)骨架來支撐薄膜，實(shí)際上是以膜材料作為上述屋蓋的屋面覆蓋層，使屋面自重可以大大減輕，而且構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單，適合于各類大跨度的建筑，這種結(jié)構(gòu)的承載力實(shí)際上是由骨架支撐結(jié)構(gòu)來保證的，我們的模型就是骨架支撐結(jié)構(gòu)。還是提到上海的八萬人體育場(chǎng)，屋面由薄膜作為覆蓋層，最大懸挑長(zhǎng)度為73.5米，64榀懸挑主桁架的兩端分別固定在32榀鋼筋混凝土變截面柱上，每根柱子固定兩榀主桁架，兩榀主桁架懸桿之間用橫桿相連，形成空間整體結(jié)構(gòu)，與我們的模型的構(gòu)造是一樣的。在做期末大作業(yè)時(shí)，我也了解到了更多的結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)，并且在實(shí)踐與理論相結(jié)合的部分一邊做一邊

10、深入，不光接觸到了建筑學(xué)的相關(guān)知識(shí)，還了解到了一些土木的相關(guān)軟件及計(jì)算知識(shí)。讓我鞏固了以前學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力，更令我的創(chuàng)造性思維得到了擴(kuò)展，也培養(yǎng)了我的團(tuán)隊(duì)小組合作意識(shí)。希望今后類似這樣的課程結(jié)合實(shí)踐的鍛煉機(jī)會(huì)更多些，讓我們的知識(shí)不僅僅只限于書本。摘要近些年，隨著科技和美學(xué)藝術(shù)的快速發(fā)展，世界的各個(gè)角落不斷涌現(xiàn)出各種異性結(jié)構(gòu)的建筑。其中，膜結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來的一種形式，自從1970年代以來， 膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)最具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造

11、型，簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺，同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。在膜結(jié)構(gòu)大行其道的同時(shí)，進(jìn)入2000年，尤其是2008年前后，在奧運(yùn)會(huì)的推動(dòng)下，出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮，強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求，推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展，建成了一大批鋼結(jié)構(gòu)場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)、車站和高層建筑。本次在建筑結(jié)構(gòu)選型的期末作業(yè)中，我們小組大膽的選用了可塑性極強(qiáng)的膜結(jié)構(gòu)，同時(shí)配合著節(jié)能環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)，希望可以更好的展現(xiàn)出極強(qiáng)的視覺沖擊力和更深入的運(yùn)用課上所學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)知識(shí)，以達(dá)到學(xué)以致用，藝術(shù)與技術(shù)并存的效果。關(guān)鍵詞：膜結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)技術(shù)選型，藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，學(xué)以致用第一章 結(jié)構(gòu)方案1.1模型

12、結(jié)構(gòu)選型 本次結(jié)構(gòu)模型制作選擇的是膜結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)的懸挑看臺(tái)頂棚?？磁_(tái)屬于骨架式膜結(jié)構(gòu)。（骨架式膜結(jié)構(gòu)：在鋼架或其他材料的骨架上鋪裝膜材料，由此構(gòu)成屋頂或外墻壁的構(gòu)造形式。形態(tài)有平面形，單面曲形，和以鞍形為代表的雙曲線形。）膜結(jié)構(gòu)相關(guān)介紹： 膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，是由多種高強(qiáng)薄膜材料(PVC或Teflon)及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類。充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣，使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差（一般

13、在1030水柱之間）,室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實(shí)現(xiàn)較大的跨度。張拉摸結(jié)構(gòu)則通過柱及鋼架支承或鋼索張拉成型，其造型非常優(yōu)美靈活。 用于膜結(jié)構(gòu)中的高強(qiáng)度柔韌薄膜稱膜材，它是一種耐久用、高強(qiáng)度的涂層織物，由織物和涂層復(fù)合而成，具有質(zhì)地柔韌、厚度小、重量輕、透光性好的特點(diǎn)。對(duì)自然光吸收和透射能力、阻燃，具有良好的耐久、防火、氣密等特性；表面經(jīng)過氟素處理或二氧化鈦處理的膜材料抗老化性能好，具有較高的自清潔性能。膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)最具代表性與充滿前途的建筑形式。它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式，以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造型，簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的完美組合，呈現(xiàn)給人以耳目一新的感覺，

14、同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。具有良好的環(huán)保性、透光性、自清潔性，膜材表面采用PVDF（聚偏二氟乙烯）涂層、或二氧化鈦涂層，具有較好的隔熱效果，對(duì)太陽熱能可反射掉70%，膜材本身吸收了17%，傳熱13%，而透光率卻在20%以上，經(jīng)過10年的太陽光直接照射，其輝度仍能保留70%。膜結(jié)構(gòu)中所使用的膜材料每平方壹公斤左右，由于自重輕，加上鋼索、鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度材料的采用，與受力體系簡(jiǎn)潔合理力大部分以軸力傳遞，故使膜結(jié)構(gòu)適合跨越大空間而形成開闊的無柱大跨度結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)介紹：以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)，故用于建造

15、大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度；此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。1.2模型設(shè)計(jì)特色模型在草圖階段，我們從大方向考慮了很多，總體分為視覺美學(xué)以及結(jié)構(gòu)力學(xué)兩大方面。視覺美學(xué)方面，意在通過結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)視覺力感的沖擊。視覺沖擊就是運(yùn)用視覺藝術(shù)，使你的視覺感官受到深刻影響，能給你留下深刻印象。它的

16、表現(xiàn)手法可以通過造型、顏色等展現(xiàn)出來，直達(dá)視覺感官。于是我們想到了懸挑這一主題，建筑構(gòu)件利用拉索結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)達(dá)到的一種效果。部分或全部建筑物以下無支撐物，給人一種不穩(wěn)定感。在視覺上的沖擊更是實(shí)現(xiàn)了反常理的吸引力，所以我們想要利用這一點(diǎn)，給我們的模型造型上實(shí)現(xiàn)一種視覺張力，讓人印象深刻。在結(jié)構(gòu)力學(xué)方面，我們查閱了大量的網(wǎng)絡(luò)資料和書籍，用于支持我們懸挑膜結(jié)構(gòu)這一想法。這一部分，我們?cè)诤竺娴挠?jì)算書里也有詳細(xì)的說明。第2章 材料力學(xué)分析2.1看臺(tái)實(shí)際材料分析1.膜結(jié)構(gòu) 膜結(jié)構(gòu)的組成：膜結(jié)構(gòu)所用膜材料由基布和涂層兩部分組成.基布主要采用聚酯纖維和玻璃纖維材料；涂層材料主要聚氯乙烯和聚四氟乙烯。常用膜材

17、為聚酯纖維覆聚氯乙烯（PVC）和玻璃纖維覆聚聚四氟乙烯（Teflon）。PVC材料的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度低、彈性大、易老化、徐變大、自潔性差，但價(jià)格便宜，容易加工制作，色彩豐富，抗折疊性能好。為改善其性能，可在其表面涂一層聚四氟乙烯涂層，提高其抗老化和自潔能力，其壽命可達(dá)到15年左右。Teflon材料強(qiáng)度高、彈性模量大、自潔、耐久耐火等性能好，但它價(jià)格較貴，不易折疊，對(duì)裁剪制作精度要求較高，壽命一般在30年以上，適用于永久建筑。膜結(jié)構(gòu)使用中的膜材一般由膜材的基質(zhì)及高分子聚合物組成，即高分子聚合物涂層與基材層按需要的厚度、寬度，通過特定的加工工藝粘合在一起的產(chǎn)物。基質(zhì)是高強(qiáng)度聚酯纖維，膜材的強(qiáng)度主要由

18、這一層提供，涂層主要保證膜材的密實(shí)性；惰性材料涂層保證膜材的自潔性。 (1)聚合物又稱高聚物(Polymer)，即高分子聚合物，一般分子量高達(dá)幾萬幾百萬(104106)。合成聚合物的原料是單體，如乙烯單體，氯乙烯單體，丙烯單體等等，它們不斷重復(fù)鏈接，聚合成聚乙烯(PE)，聚氯乙烯(PVC)，聚丙烯(PP)等等。 (2)基材一般分為兩種：聚酯長(zhǎng)絲(滌綸PET)：滌綸的合成原料是乙二醇和對(duì)苯二甲酸。在這里引入苯環(huán)的目的是提高材料的熔點(diǎn)和剛度。滌綸的特點(diǎn)是：熔點(diǎn)高，在150175以下的機(jī)械強(qiáng)度好，耐溶劑、耐腐蝕、耐磨、耐油膩，可多次洗滌，透水透氣性適宜。它是合成纖維中的第一大品種。若用丁二醇代替乙二

19、醇，可制得熔點(diǎn)較低，較柔軟的滌綸聚酯。玻璃纖維：玻璃是一種非晶體，沒有固定的熔點(diǎn)。將玻璃加熱熔融并拉成絲，即成玻璃纖維。玻璃纖維的特點(diǎn)是：拉伸強(qiáng)度高，不僅超過各種天然纖維，也超過一般的合成纖維和鋼材的強(qiáng)度。但是，它的彈性模量較低，約為鋼的1/3，屬于脆性材料；具有良好的耐熱性，一般在300以下可保持性能不變；具有良好的電絕緣性。2、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)： 鋼結(jié)構(gòu)與其它建設(shè)相比，在使用中、設(shè)計(jì)、施工及綜合經(jīng)濟(jì)方面都具有優(yōu)勢(shì)，造價(jià)低，可隨時(shí)移動(dòng)。鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開間靈活分隔的要求，并可通過減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。節(jié)能效果好，墻體采用

20、輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好。節(jié)能50%，將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強(qiáng)，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。建筑總重輕，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價(jià)。施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米只需20天、五個(gè)工人方可完工。環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時(shí)大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除時(shí)，大部分材料可以再用或降解，不會(huì)造成垃圾。以靈活、豐

21、實(shí)。大開間設(shè)計(jì)，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，其勻質(zhì)、高強(qiáng)、施工速度快、抗震性好和回收率高等優(yōu)越性，鋼比磚石和砼的強(qiáng)度和彈性模量要高出很多倍，因此在荷載相同的條件下，鋼構(gòu)件的質(zhì)量輕。從被破壞方面看，鋼結(jié)構(gòu)是在事先有較大變形預(yù)兆，屬于延性破壞結(jié)構(gòu)，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，從而避免。鋼結(jié)構(gòu)廠房具有總體輕、節(jié)省基礎(chǔ)、用料少、造價(jià)低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美觀，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等

22、優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)廠房廣泛應(yīng)用于大跨度工業(yè)廠房、倉庫、冷庫、高層建筑、辦公大樓，多層停車車場(chǎng)及民宅等建筑行業(yè)。缺點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)工程中質(zhì)量問題的缺點(diǎn)復(fù)雜性鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問題的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在引發(fā)質(zhì)量問題的因素繁多，產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因也復(fù)雜，即使是同一性質(zhì)的質(zhì)量問題，原因有時(shí)也不一樣，從而質(zhì)量問題的分析、判斷和處理增加了復(fù)雜性。例如焊接裂縫，其既可發(fā)生在焊縫金屬中，也可發(fā)生在母材熱影響中，既可在焊縫表面，也可在焊縫內(nèi)部；裂縫走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂縫既可能是冷裂縫，也可能是熱裂縫；產(chǎn)生原因也有焊接材料選用不當(dāng)和焊接預(yù)熱或后熱不當(dāng)之分。嚴(yán)重性鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目施工質(zhì)量問題的嚴(yán)重性表現(xiàn)在：一般

23、的，影響施工順利進(jìn)行，造成工期延誤，成本增加，嚴(yán)重的，建筑物倒塌，造成人身傷亡，財(cái)產(chǎn)受損，引起不良的社會(huì)影響?？勺冃凿摻Y(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量問題還將隨著外界變化和時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷地發(fā)展變化，質(zhì)量缺陷逐漸體現(xiàn)。例如，鋼構(gòu)件的焊縫由于應(yīng)力的變化，使原來沒有裂縫的焊縫產(chǎn)生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動(dòng)的作用便可產(chǎn)生延遲裂縫。又如構(gòu)件長(zhǎng)期承受過載，則鋼構(gòu)件要產(chǎn)生下拱彎曲變形，產(chǎn)生隱患。頻發(fā)性由于我國(guó)現(xiàn)代建筑都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主，從事建筑施工的管理人員和技術(shù)人員對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工技術(shù)相對(duì)比較生疏，以民工為主的具體施工人員更不懂鋼結(jié)構(gòu)工程的科學(xué)施工方法，導(dǎo)致施工過程中的事故時(shí)常發(fā)生。2.2模型材料分析1、

24、PVC管: PVC管在本模型中充當(dāng)鋼架的位置，我們共選用了四種不同規(guī)格的PVC管。其中我們將最粗的直徑約為1cm的方形PVC管四根拼接在一起將其粗度及強(qiáng)度增加，充當(dāng)看臺(tái)的基柱部分。然后將次粗的圓形PVC管作為主要的鋼架部分，中號(hào)當(dāng)做斜腹桿，最細(xì)的圓形PVC管作為拉索結(jié)構(gòu)的拉索。 PVC簡(jiǎn)介：聚氯乙烯（PolyVinyl Chloride，經(jīng)常被稱作PVC）是一種使用一個(gè)氯原子取代聚乙烯中的一個(gè)氫原子的高分子材料。由氯乙烯在引發(fā)劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱為氯乙烯樹脂。PVC為無定形結(jié)構(gòu)的白色粉末，支化度較小。工業(yè)生產(chǎn)的PVC分子量一般在5萬12

25、萬范圍內(nèi)，具有較大的多分散性，分子量隨聚合溫度的降低而增加；無固定熔點(diǎn)，8085開始軟化，130變?yōu)檎硰棏B(tài)，160180開始轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)；有較好的機(jī)械性能。2、 鐵絲：鐵絲在本模型中主要充當(dāng)?shù)氖嵌ㄐ图肮潭ǖ淖饔?。由于PVC管的韌性良好但是其的穩(wěn)定性并不良好，所以我們充分利用PVC管為空心的這一特點(diǎn)，將鐵絲在PVC管中進(jìn)行穿插，再將PVC管彎成我們所需要的弧度，達(dá)到穩(wěn)定的效果。由于我們做的是一個(gè)懸挑的看臺(tái)模型，所以，我們利用了鐵絲將其固定在木板上。鐵絲簡(jiǎn)介：鐵絲是用低碳鋼拉制成的一種金屬絲，將熾熱的金屬坯軋成5mm粗的鋼條，再將其放入拉絲裝置內(nèi)拉成不同直徑的線，并逐步縮小拉絲盤的孔徑，進(jìn)行冷卻、

26、退火、涂鍍等加工工藝制成各種不同規(guī)格的鐵絲。裝訂用鐵絲的規(guī)格按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有以下幾種：0.50mm直徑的25#鐵絲，0.55mm直徑的24#鐵絲，0.60mm直徑的23#鐵絲和0.70mm直徑的22#鐵絲等。3、實(shí)木板：由于本組選用的是懸挑結(jié)構(gòu)，所以，為了模型的穩(wěn)定性更好，我們?cè)诘鬃倪x擇上選用的是自重較重的實(shí)木板。利用木材機(jī)床以及鋸子對(duì)木材進(jìn)行加工，裁剪出我們所需要的大小。實(shí)木簡(jiǎn)介：實(shí)木板就是采用完整的木材制成的木板材。這些板材堅(jiān)固耐用、紋路自然。 第三章 結(jié)構(gòu)分析3.1結(jié)構(gòu)建模利用軟件分析模型相關(guān)力學(xué)計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器（Structural Mechanics Solver，簡(jiǎn)稱SM Solv

27、er）是一個(gè)面向教師、學(xué)生以及工程技術(shù)人員的計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算軟件，其求解內(nèi)容包括了二維平面結(jié)構(gòu)（體系）的幾何組成、靜定、超靜定、位移、內(nèi)力、影響線、自由振動(dòng)、彈性穩(wěn)定、極限荷載等經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中所涉及的一系列問題，全部采用精確算法給出精確解答。此次，根據(jù)假設(shè)，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器得出以下內(nèi)力圖。其中，我們可以知道，只需求其對(duì)稱結(jié)構(gòu)。在荷載上，由于武漢當(dāng)?shù)靥鞖獾仍?，可以僅考慮結(jié)構(gòu)自重和雪荷載，此處，我們將其均視為均布荷載。我們假設(shè)：鋼管外徑3厘米，內(nèi)徑2.5厘米，鋼管長(zhǎng)度如圖。結(jié)點(diǎn),1,0,0結(jié)點(diǎn),2,5025,250結(jié)點(diǎn),3,10050,500結(jié)點(diǎn),4,15075,750結(jié)點(diǎn),5,2010

28、0,500結(jié)點(diǎn),6,25120,150結(jié)點(diǎn),7,30000,-100結(jié)點(diǎn),8,36000,-1000結(jié)點(diǎn),9,0,3000結(jié)點(diǎn),10,5025,3250結(jié)點(diǎn),11,10050,3500結(jié)點(diǎn),12,15075,3750結(jié)點(diǎn),13,20100,3500結(jié)點(diǎn),14,25120,3050結(jié)點(diǎn),15,30000,2500結(jié)點(diǎn),16,36000,500結(jié)點(diǎn),17,0,-15000。鋼管的抗拉強(qiáng)度EA取400MPa,抗剪剛度kGA約為0.7倍的抗拉強(qiáng)度，取280MPa抗彎剛?cè)I取350MPa.由湖北省武漢市，n=50，雪壓為：0.30，n=100,雪壓為0.5， n=10，雪壓為0.6，此處我們?nèi)=50

29、，雪壓為：0.30的情況。再由承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合進(jìn)行計(jì)算，由可變荷載效應(yīng)控制的組合，可以得出S1=1.2×38.1+1.4×10.8=60.84 KN·m由永久荷載效應(yīng)控制的組合：可以得出S2=1.35×38.1+1.4×10.8=66.56 KN·m故取第二種情況。將數(shù)值輸入結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，得出以下圖:第四章 模型制作4.1 制作流程 在模型的制作過程中，某些工序需要兩人或者三人配合才能完成，例如模型組裝，節(jié)點(diǎn)的鏈接等，而某些工序一人即可獨(dú)立完成，像裁剪pvc管，裁定基座等。為了合理利用時(shí)間，避免“窩工”現(xiàn)象發(fā)生，從而在

30、規(guī)定限期內(nèi)完成作品，合理安排制作流程及人員搭配就顯得尤為重要,因此我們?cè)谥谱髂Ｐ颓敖?jīng)過分析制作出模型的制作流程，方便我們的模型制作高效的完成。 PVC管在本模型中充當(dāng)鋼架的位置，我們共選用了四種不同規(guī)格的PVC管。其中我們將最粗的直徑約為1cm的方形PVC管四根拼接在一起將其粗度及強(qiáng)度增加，充當(dāng)看臺(tái)的基柱部分。然后將次粗的圓形PVC管作為主要的鋼架部分，中號(hào)當(dāng)做斜腹桿，最細(xì)的圓形PVC管作為拉索結(jié)構(gòu)的拉索。鐵絲在本模型中主要充當(dāng)?shù)氖嵌ㄐ图肮潭ǖ淖饔?。由于PVC管的韌性良好但是其的穩(wěn)定性并不良好，所以我們充分利用PVC管為空心的這一特點(diǎn)，將鐵絲在PVC管中進(jìn)行穿插，再將PVC管彎成我們所需要的弧

31、度，達(dá)到穩(wěn)定的效果。由于我們做的是一個(gè)懸挑的看臺(tái)模型，所以，為了模型的穩(wěn)定性更好，我們?cè)诘鬃倪x擇上選用的是自重較重的實(shí)木板們而且利用了鐵絲將其固定在木板上。準(zhǔn)備好材料及工具（pvc管，鐵絲，502膠水，裁紙刀等.)制作準(zhǔn)備就緒裁剪所需構(gòu)件粘合桿件制作底板制作桿件制作基座組裝噴漆模型完成 圖4-1 制作流程圖4.3 構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)制作制作好構(gòu)件后，組員需要根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)確定的角度和長(zhǎng)度，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行裁剪，制作成所需要的形狀，最后再進(jìn)行對(duì)接。在實(shí)際中，鋼架的連接一般是焊接連接，螺栓連接或鉚釘連接，而通過相關(guān)的資料查閱，在現(xiàn)實(shí)的中，幾根鋼架之間有球狀的構(gòu)件幫助固定。在模型制作中，我們利用衛(wèi)生紙及502模擬球

32、狀構(gòu)件。 良好的節(jié)點(diǎn)制作質(zhì)量是確保整個(gè)模型受力性能得以充分發(fā)揮的關(guān)鍵，也直接影響了模型的穩(wěn)定性。因此需要對(duì)節(jié)點(diǎn)的制作給與充分的重視。在本模型制作過程中主要涉及到三種節(jié)點(diǎn)的處理方式。下面列出節(jié)點(diǎn)制作的具體流程。1、 基座的節(jié)點(diǎn)處理 因?yàn)槭菓姨艚Y(jié)構(gòu)，所以基座的處理尤為重要，為了達(dá)到基座穩(wěn)定性以及美觀，我們?cè)诨奶幚砩匣ㄙM(fèi)了較大精力?；梢粔K木板及四根拼粘在一起的pvc管組成，此處的節(jié)點(diǎn)處理我們使用的是方法是將木板及pvc管鉆孔中間用鐵絲進(jìn)行綁定，達(dá)到外觀上看不出來但是實(shí)際上讓結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的效果。在裁定好木板后，我們?cè)谀景迳洗蚩?，再將鐵絲穿過，與主要的承力構(gòu)件的打孔部分相連，用鐵絲進(jìn)行初步的固定

33、后，我們?cè)儆昧巳f能膠進(jìn)行最后的固定。裁定底座 底板打孔固定主要承力構(gòu)件2、 桿件的節(jié)點(diǎn)處理（插入法）1. 將預(yù)先制作的桿件按尺寸削成所需相關(guān)尺寸2. 將制作好的涂上502膠水后，插入桿件的凹槽中，并使其如桿件內(nèi)壁貼緊，直至膠水固結(jié)，3. 在結(jié)點(diǎn)外貼上外包片，最終形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)構(gòu)件4. 結(jié)點(diǎn)制作完成后，待膠水固結(jié)，對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行打磨構(gòu)件打孔桿件插入3、 桿件節(jié)點(diǎn)處理（節(jié)點(diǎn)粘貼法）1.將預(yù)先制作的桿件按尺寸削成所需相關(guān)尺寸2.將制作好的涂上502膠水后，與需要粘連的桿件相貼，并使其與桿件貼緊，直至膠水固結(jié)，3. 在結(jié)點(diǎn)外貼上外包片（衛(wèi)生紙），再往上淋上502膠水，最終形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)構(gòu)件4.結(jié)點(diǎn)制作完成后，

34、待膠水固結(jié)，對(duì)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行打磨將桿件削成如上圖所示，方便粘連。最終效果如下圖。4.4 組裝過程4.5模型照片透視圖 頂視圖 第五章 組員個(gè)人感悟5.1梁鑫 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型模型制作心得體會(huì)對(duì)于本次模型制作，我們小組可以說是竭盡所能，認(rèn)真對(duì)待，發(fā)揮小組每個(gè)成員的優(yōu)勢(shì)，大家齊心協(xié)力的共同把這個(gè)模型搭建起來。在老師布置這個(gè)作業(yè)之初，我們對(duì)此次模型制作等方面的概念有些模糊，不知從何入手，不知如何將老師上課所講的知識(shí)結(jié)合到此次的作業(yè)中，但是后來，我們小組成員經(jīng)過一起討論，研究，對(duì)照書本上的內(nèi)容，最后我們將選題鎖定在了鋼結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)上，希望可以通過這次模型的制作更好的將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中來。

35、（一）確定模型方案本次模型方案的確定并沒有我們想象的那樣一帆風(fēng)順，可謂是萬事開頭難，因?yàn)槠綍r(shí)對(duì)建筑力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)等方面涉獵不多，而本次結(jié)構(gòu)選型的模型制作又需要諸多力學(xué)計(jì)算，所以我們?cè)谶x題上尤為慎重。在校圖書館和網(wǎng)上參看諸多案例和資料后，我們放棄了最初所心儀的張拉膜結(jié)構(gòu)，雖然其藝術(shù)感很強(qiáng)，具有足夠的視覺沖擊力，但是我們本學(xué)期的學(xué)習(xí)中并未涉及到張拉膜這一理論知識(shí)，后來經(jīng)過小組成員的商議和分析下，最后確定了膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的體育館看臺(tái)模型。 （二）模型的制作1)首先，選擇制作模型的材料。 我們?cè)诰W(wǎng)上搜集了一些結(jié)構(gòu)模型的圖片，經(jīng)過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)很多模型的制作材料都是采用 管或者鐵絲做成的。之后我們也詢問了有

36、經(jīng)驗(yàn)的學(xué)長(zhǎng)和土木專業(yè)的同學(xué)，最后確定采用PVC管和鐵絲兩種材料，PVC管硬度好，支撐的性能良好，但可塑性相對(duì)鐵絲 較差，之所以最后選擇這兩種材料，就是希望可以運(yùn)用兩種材料各自的優(yōu)勢(shì)將模型做的更精致。其次是底板的選定，因?yàn)檫@個(gè)模型的自重和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的原因，我們需要選擇自重較大的地板材料，最后我們將目光鎖定在了復(fù)合膠合板。張立銘負(fù)責(zé)底板的鉆孔，切割等方面的制作。2)確定構(gòu)件的尺寸大小，及其鏈接方式 這小小的一個(gè)步驟雖然在整個(gè)模型制作過程占用比例較小，但在接下來的模型制作中尤 為重要，因?yàn)槲冶容^細(xì)心，所以由我先在一旁計(jì)算合適的比例，尺寸以及合理科學(xué)的連 接方式。小小的一個(gè)步驟花去了我們很長(zhǎng)的時(shí)間，但是

37、最后大家還是一直通過了我所 的梯形截面鏈接方式。把截面削成梯形，是為了在接下來更好更精致的連接，避免在節(jié) 點(diǎn)處出現(xiàn)過于粗糙并且不夠牢固的構(gòu)件。但是由于最后節(jié)點(diǎn)處相連接的構(gòu)件較多，在節(jié) 點(diǎn)位置上還是有點(diǎn)不是那么如人意，但是在后期上加以處理，效果還是相對(duì)理想。3）各個(gè)整體構(gòu)件的連接 模型整體的粘接方式分為兩種，一種是將構(gòu)件相互插接，而另一種則用膠水的粘接，兩 種連接方式穿插其中，將我們整個(gè)模型更牢固的粘合在一起。4)后期美化 因?yàn)樵谡辰Y(jié)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候有些細(xì)節(jié)不夠精致，我們?cè)谀Ｐ投ㄐ椭笥蒙凹堊屑?xì)打磨，最后 噴漆上色，完成此次模型的制作。5) 涉及課本中的知識(shí)點(diǎn) 主要集中在第一章梁和懸挑結(jié)構(gòu)和第九章膜結(jié)

38、構(gòu)。 1 梁的形式：1.按材料分類 2.按截面形式分類 3。按支座約束條件分類 2 梁的受力與變形：其中梁的主要變形是橈曲變形，主要承受的事垂直 于梁軸線方向的荷載，主要為彎矩和剪力 3 梁式結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例：航站樓主樓 4 懸挑結(jié)構(gòu)：1.懸挑結(jié)構(gòu)的形式 2.懸挑結(jié)構(gòu)的抗傾覆平衡 3.懸挑結(jié)構(gòu)的受力4.懸挑結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例5：本章學(xué)習(xí)與在模型中的應(yīng)用：模型中的懸挑結(jié)構(gòu)屬于下部拉壓平衡，梁和懸挑結(jié)構(gòu) 下部支撐一個(gè)受拉一個(gè)受壓，這種形式有時(shí)也采用受拉索代替柱子，常見的有懸挑網(wǎng)架和懸挑網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。 1 膜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1.是一種古老的結(jié)構(gòu)型式，在自然界中十分常見，如蜘蛛 網(wǎng)。 2 作為建筑物屋蓋結(jié)構(gòu)，帳篷事

39、最為古老的空間張力薄膜 結(jié)構(gòu)。 3 是建筑與結(jié)構(gòu)完美結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)體系。 4 具有良好的力學(xué)特性。 5 是一種理想的抗地震和防火的建筑物。 6 透光自潔，減少能源消耗，降低維護(hù)費(fèi)用。膜結(jié)構(gòu) 7 使用范圍廣可拆卸方便運(yùn)輸。 8其主要缺點(diǎn)是耐久性差 2 薄膜材料的組成和分類 1.聚酯纖性織物基層加PVC涂層 2.無機(jī)材料織物加PTFE涂層 3.改進(jìn)PVC膜材，如PVF，PVDF 4.ETFE膜材 3充氣膜結(jié)構(gòu) 1.氣壓式膜結(jié)構(gòu) 2.氣承式膜結(jié)構(gòu) 3.混合式膜結(jié)構(gòu) 4.氣枕結(jié)構(gòu) 4 支承膜結(jié)構(gòu) 1.柔性支承膜結(jié)構(gòu) 2.剛性支承膜結(jié)構(gòu) 5 本章學(xué)習(xí)與膜結(jié)構(gòu)的應(yīng)用：此次模型中，前端運(yùn)用到剛性支承膜結(jié)構(gòu)，

40、尾 部運(yùn)用到柔性支承膜結(jié)構(gòu)的知識(shí)。6）發(fā)展前景膜結(jié)構(gòu)這種材質(zhì)在市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多年的發(fā)展，但是在我們國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)還是發(fā)展比較慢的，受到國(guó)外的影響，我們國(guó)內(nèi)對(duì)于膜結(jié)構(gòu)這種材質(zhì)有了一個(gè)更好的發(fā)展發(fā)展，尤其是最近幾年，在材料市場(chǎng)中有更多的人關(guān)注這種材質(zhì)，這種材質(zhì)具有較好的使用性能，廣泛的用于各個(gè)公共基礎(chǔ)建設(shè)中，如大型體育館、游客場(chǎng)所、候機(jī)大廳等。 在零八年舉行的奧運(yùn)會(huì)中，也有場(chǎng)地是利用這種膜結(jié)構(gòu)建成的，如奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館“鳥巢”和“水立方”，都是采用這種材質(zhì)，建造出來具有不錯(cuò)的效果，它的外層可以防雨雪防紫外線，內(nèi)層還可以達(dá)到保溫、防結(jié)露、隔音和光效的目的，對(duì)遮光度和透光性進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效的利用自然光，節(jié)能資源

41、，為人們提供安逸的環(huán)境。所以縱觀近幾年膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展，我認(rèn)為這種藝術(shù)感極強(qiáng)的結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。7)心得感想 在此次模型的制作中我們也遇到了很多的問題，比如一開始的底板選擇問題，底板加工 問題，制作過程中的粘結(jié)問題，節(jié)點(diǎn)的處理問題等等，但是經(jīng)過我們組員的共同努力都一一克服了這些困難。同時(shí)查閱了建筑結(jié)構(gòu)選型以及建筑結(jié)構(gòu)選型鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算等書籍，讓我們知道書到用時(shí)方恨少，應(yīng)該努力學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)，并且適當(dāng)?shù)纳娅C下其他相關(guān)學(xué)科的知道，可以讓我們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中更好的理解與吸收，同時(shí)本次模型制作也讓我們知道做建筑不是一個(gè)人的事情而是大家共同努力的結(jié)果。希望今后可以更好的培養(yǎng)自己的團(tuán)體協(xié)作意識(shí)，讓自

42、己成為一個(gè)優(yōu)秀的建筑人。5.2張立銘 建筑結(jié)構(gòu)課模型與結(jié)構(gòu)課從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在制作結(jié)構(gòu)模型和寫論文的這一周里，可以說是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多東西，同時(shí)，不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且還學(xué)到了許多課本上所沒有的知識(shí)，使我懂得了只有理論知識(shí)是不夠的，僅僅是課本上的知識(shí)也是不夠的.只有把自己所學(xué)的理論和實(shí)踐結(jié)合起來，從理論中得到結(jié)論，再由結(jié)論發(fā)散開來，查閱更多的資料，才能真正的落實(shí)專業(yè)知識(shí)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力以及在寫論文時(shí)的研究查閱資料的能力?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行?！睂W(xué)任何知識(shí)，僅僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐，探索是不夠的。所以在建筑結(jié)構(gòu)選型這門課

43、結(jié)課的時(shí)候，老師布置的結(jié)構(gòu)選型模型作業(yè)，是對(duì)我們能力的一個(gè)良好提高，并且也適時(shí)的提醒了我們這一亙古不變的道理。在這次作業(yè)中，我們選擇的是膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的體育館看臺(tái)模型。契機(jī)是我們?cè)谧瞿Ｐ颓斑x型期間的資料翻閱中翻看到的一張張拉膜結(jié)構(gòu)的模型照片，張拉膜的結(jié)構(gòu)使模型的外觀變得充滿藝術(shù)感，可是由于本學(xué)期我們的課程并未涉及到張拉膜結(jié)構(gòu)，我們只能很遺憾的放棄了張拉膜結(jié)構(gòu)。不過，我們將這個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男薷模Y(jié)合實(shí)際，最終選擇了膜結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的體育館看臺(tái)模型制作?？磁_(tái)模型的制作大致分為三步：第一步，下料，即把構(gòu)思的建筑體量二維化，在紙材上畫出各種型號(hào)的構(gòu)件。不要小看這一步驟，處理不當(dāng)會(huì)事倍功半，直接影響到

44、后面的制作。下料應(yīng)力求“簡(jiǎn)潔”，“準(zhǔn)確”，“整體”的原則，盡量減少一個(gè)構(gòu)件的組裝次數(shù)，另外還要考慮構(gòu)件之間的粘接面，由于pvc是空心的，截面不足以形成粘接面，我們?cè)跇?gòu)件邊緣留出梯形的切面讓pvc的連接接觸面變大一點(diǎn)，然后再將其相連，最后用紙包裹節(jié)點(diǎn)做出。第二步，粘接，模型的粘接方式分為主動(dòng)粘接方式和被動(dòng)粘接方式兩種，主動(dòng)式為將構(gòu)件相互插接榫卯，幾乎不用膠水的粘接方式，如我們的基礎(chǔ)部分。而被動(dòng)式則為構(gòu)件很難或無法插卯的情況下使用膠水的粘接方式，如我們的部分鋼架及斜腹桿。主動(dòng)式較被動(dòng)式有較好的物理性能，若卯接處不夠牢固可涂少量膠水予以加固，這樣模型的穩(wěn)定性大大加強(qiáng)，有利于模型的長(zhǎng)期保存。 第三步，

45、最后美化，我們等膠水都干透后用較幼的砂紙將節(jié)點(diǎn)部分進(jìn)行打磨，最后噴漆上色，完成這個(gè)模型。 在這次的作業(yè)中，我也遇到了很多問題，在模型制作中我主要負(fù)責(zé)的是底板以及主要的承重構(gòu)件的制作。最“危險(xiǎn)”的就是做底板的時(shí)候。我們底板的選材是一塊復(fù)合膠合板，由于自重較重密度較大，故選擇為我們的底板?？墒俏覀冏畛跆缘竭@塊板子時(shí)，底板的四周毛刺很多，而且形狀也很不規(guī)則，于是我們需要用到鋸子等工具，而鋸子由于我力氣不是很大，總是鋸?fù)岫疫吔且琅f很毛糙，形狀上不太好看，后來我們使用了院里的木頭機(jī)床，才將其鋸成了一塊完整四方的底板。在使用機(jī)床的過程中，我只想說，機(jī)床真的很危險(xiǎn)，一個(gè)人不要輕易使用.在制作模型的過程中，

46、我們遇到的問題也都一一解決，發(fā)揮了每個(gè)組員的優(yōu)勢(shì)，例如梁鑫心思細(xì)膩，在制作主梁的時(shí)候，就由她做出了兩個(gè)完全一模一樣的梁體，她和顧婉穎在制作膠接點(diǎn)時(shí)的做的就比我做的節(jié)點(diǎn)要小很多,因?yàn)槲冶容^粗枝大葉，所以做的模型細(xì)小的部分就會(huì)比較粗糙，而她倆做的細(xì)小部分就會(huì)精致很多。在遇到復(fù)雜的問題時(shí)，我們組員都能用心去想然后進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)真討論，最終找到最合適的方法。我個(gè)人主要的問題就是在細(xì)節(jié)的處理上不那么一帆風(fēng)順，經(jīng)過小組成員的共同努力，我們做出來的效果雖然沒有那么完美，有一些缺憾，但是我們還是對(duì)結(jié)果比較滿意的。在寫論文時(shí)我們討論出一個(gè)主要的構(gòu)架然后也是發(fā)揮了分工合作的團(tuán)隊(duì)精神，每個(gè)人都認(rèn)真的查閱了資料，最后

47、將資料進(jìn)行匯總，將我們的框架進(jìn)行了填充，達(dá)到一個(gè)最圓滿的效果。在力學(xué)計(jì)算方面我們也查閱了同濟(jì)大學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)選型以及建工出版社的建筑結(jié)構(gòu)選型鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算等書籍，了解到了很多我們的課本上并沒有的內(nèi)容，最后，在土木的同學(xué)的幫助下利用計(jì)算軟件大概的模擬了我們所做的結(jié)構(gòu)的力學(xué)相關(guān)的計(jì)算。在這個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)后，我對(duì)建筑結(jié)構(gòu)有了更深的理解，從課本中我們所需的知識(shí)在第一章及第九章。第一章的1.4節(jié)懸挑結(jié)構(gòu)中提到，“近年來較多采用鋼桁架結(jié)構(gòu)，并采用薄膜覆蓋，懸挑跨度可達(dá)數(shù)十米。如上海的八萬人體育場(chǎng)，最大懸挑跨度達(dá)73.5米?！睍刑岬剑瑸榱耸乖煨透虞p巧美觀，可以在斜梁的下方設(shè)置一道斜向支撐，使梁柱轉(zhuǎn)交的彎矩大大減

48、少，因而截面變小，造型就能輕巧美觀。而在我們選作的結(jié)構(gòu)模型中，我們并沒有使用這一方法，而是選擇在后方加入了斜向梁，達(dá)到抗傾覆平衡的效果，用拉索代替柱子，整個(gè)結(jié)構(gòu)看成帶懸挑的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，達(dá)到穩(wěn)固的效果。 在第九章中書上也說到薄膜或者索網(wǎng)均為柔性結(jié)構(gòu)，在不同的荷載作用下其形狀也是不穩(wěn)定的，必須根據(jù)其荷載形式調(diào)整其形狀并施加適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力，使之能承受各種可能出現(xiàn)的荷載，在計(jì)算中我們也考慮到了雪荷載的作用進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算，模擬了相關(guān)情況，根據(jù)力學(xué)的力矩圖和彎矩圖，我們能清楚的知道結(jié)構(gòu)的最薄弱處和結(jié)構(gòu)最穩(wěn)固的地方。在實(shí)際的生活中我們就能根據(jù)這些而了解到結(jié)構(gòu)的脆弱處而提出相關(guān)的解決方案。 在9.3.2剛性支撐膜結(jié)構(gòu)中，剛性膜結(jié)構(gòu)是利用拱鋼架空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，張拉整體結(jié)構(gòu)骨架來支撐薄膜，實(shí)際上是以膜材料作為上述屋蓋的屋面覆蓋層，使屋面自重可以大大減輕，而且構(gòu)造也比較簡(jiǎn)單，適合于各類大跨度的建筑，這種結(jié)構(gòu)的承載力實(shí)際上是由骨架支撐結(jié)構(gòu)來保證的，我們的模型就是骨架支撐結(jié)構(gòu)。還是提到上海的八萬人體育場(chǎng)，屋面由薄膜作為覆蓋層，最大懸挑長(zhǎng)度為73.5米，64榀懸挑主桁架的兩端分別固定在32榀鋼筋混凝土