大跨度建筑調(diào)研報告

大跨度建筑調(diào)研報告組員：1.大跨度建筑定義2.大跨度建筑開展歷程3.大跨度建筑構(gòu)造類型4.大跨度建筑的屋頂構(gòu)造5.案例分析目錄6.總結(jié)1.大跨度建筑定義定義：大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑，主要用于民用建筑的影劇院，體育場館、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工業(yè)建筑中那么主要用于飛機裝配車間、飛機庫和其他大跨度廠房。

株洲體育中心武漢站2.大跨度建筑開展歷程

歷史沿革：大跨度建筑在古代羅馬曾經(jīng)出現(xiàn)，如公元120~124年建成的羅馬萬神廟，呈圓形平面，穹頂直徑達43．3m，用天然混凝土澆筑而成，是羅馬穹頂技術(shù)的光輝典范。然而大跨度建筑真正得到迅速開展還是在19世紀后半葉以后，特別是第二次世界大戰(zhàn)后的最近幾十年中。例如1889年為巴黎世界博覽會建造的機械館，跨度到達115m，采用三鉸拱鋼構(gòu)造；我國大跨度建筑是在解放后才迅速開展起來的，20世紀70年代建成的上海體育館，圓形平面，直徑110m，鋼平板網(wǎng)架構(gòu)造。我國目前以鋼索及膜材做成的構(gòu)造最大跨度已到達320m。

大跨度建筑迅速開展的緣由一方面是由于社會開展使建筑功能愈來愈復雜，需求建造高大的建筑空間來滿足群眾集會、舉行大型的文藝體育扮演、舉行浩大的各種博覽會等；另一方面那么是新資料、新構(gòu)造、新技術(shù)的出現(xiàn)，促進了大跨度建筑的進步。一是需求，二是能夠，兩者相輔相成，相互促進，缺一不可。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔1〕拱構(gòu)造〔2〕剛架構(gòu)造〔3〕桁架構(gòu)造〔4〕網(wǎng)格構(gòu)造〔5〕折板構(gòu)造〔6〕薄殼構(gòu)造〔7〕懸索構(gòu)造〔8〕膜構(gòu)造〔9〕其他大跨度構(gòu)造3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔1〕拱構(gòu)造拱構(gòu)造組成：一種主要接受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構(gòu)件。受力特點：在接受荷重后除產(chǎn)生重力外還要產(chǎn)生橫向的推力，為堅持穩(wěn)定，這種構(gòu)造必需求有堅實、寬厚的支座。在大跨度構(gòu)造中，構(gòu)造的支點越分散，對于平面規(guī)劃和空間組合的約束性就越強；反之，構(gòu)造的支承點越集中，其靈敏性就越大。優(yōu)點：拱構(gòu)造是使構(gòu)件擺脫彎曲變形的一種突破性開展，它為抗壓性能好的資料提供了一種理想的構(gòu)外型式。缺陷：拱構(gòu)造的支座〔拱腳〕會產(chǎn)生程度推力，跨度大時這個推力不小，要對付這個推力將是一樁費事而又耗費資料的事。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔2〕剛架構(gòu)造剛架構(gòu)造組成：橫梁和柱以整體銜接方式構(gòu)成的一種門形構(gòu)造。

受力特點：由于梁和柱是剛性結(jié)點，在豎向荷載作用下對梁有約束作用，因此能減少梁的跨中彎矩。同樣，在水平荷載作用下，梁對柱也有約束作用，能減少柱內(nèi)的彎矩。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度建筑。

優(yōu)點：剛架構(gòu)造受力合理，輕巧美觀，能跨越較大的跨度，制造方便，運用非常廣泛。剛架按構(gòu)造組成的構(gòu)造方式不同，分為無鉸剛架、兩鉸剛架、三鉸剛架。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔3〕桁架構(gòu)造桁架構(gòu)造組成：由桿件組成的格構(gòu)體系。

受力特點：當荷載只作用于結(jié)點時，各桿只受軸力，截面上應力分布均勻。

優(yōu)點：資料強度利用充分，減少資料用量和構(gòu)造自重，使構(gòu)造跨度增大。

適用范圍：用于體育館、影劇院、展覽館、食堂、菜場、商場等公共建筑。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔3〕桁架構(gòu)造工程中的桁架構(gòu)造3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔4〕網(wǎng)格構(gòu)造受力特點：桿件之間相互起支撐作用，構(gòu)成多向受力的空間構(gòu)造，當荷載作用于網(wǎng)架各節(jié)點時，桿件主要接受軸向力。優(yōu)點：整體性強、穩(wěn)定性好、空間剛度大、利于抗震；充分發(fā)揚資料的強度，節(jié)省資料；構(gòu)造高度小，有效利用空間；桿件規(guī)格一致，有利于工廠化消費；方式多樣，外型豐富多彩。適用范圍：適用于平面外形如圓形、方形、三角形、多邊形等各種平面的建筑。網(wǎng)格構(gòu)造組成：由很多桿件以一定規(guī)律經(jīng)過節(jié)點組成的空間構(gòu)造。網(wǎng)格的分類：

a.外形：平板網(wǎng)架和曲面網(wǎng)架

b.資料：鋼網(wǎng)架、木網(wǎng)架、鋼筋混凝土網(wǎng)架

c.本身構(gòu)造：單層網(wǎng)架、雙層網(wǎng)架3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔5〕折板構(gòu)造受力特點：在波長方向，猶如一塊折疊起伏的鋼筋混凝土延續(xù)板，跨度方向，折板好像一鋼筋混凝土梁。優(yōu)點：呈空間受力形狀，具有良好的力學性能，構(gòu)造厚度薄，省資料，可預制裝配，省模板，構(gòu)造簡單。適用范圍：用來建造大跨度屋頂，也可用作外墻。折板構(gòu)造按波長數(shù)目的多少分為：單波和多曲折板按構(gòu)造跨度的數(shù)目分：單跨和多跨按構(gòu)造斷面方式分：三角形折板和梯形折板按折板的構(gòu)成情況分：平行折板和扇形折板折板構(gòu)造組成：是以一定傾斜角度整體相銜接成的一種薄板體系。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔6〕薄殼構(gòu)造受力特點：雙向直接傳力——強度大；空間受力——空間剛度大；屋面與承重合一。主要接受曲面內(nèi)的軸向力，而彎矩和扭矩很小。優(yōu)點：自重輕、省資料、跨度大，外形多樣缺陷：形體復雜，需現(xiàn)澆施工，構(gòu)造計算較復雜，不宜接受集中荷載適用范圍：圓頂殼用于大型公共建筑，如天文館、展覽館、體育館、會堂等各種建筑。薄殼構(gòu)造組成：用混凝土等剛性資料以各種曲面方式構(gòu)成的薄板方式。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔6〕薄殼構(gòu)造墨西哥霍奇米洛科餐廳立面平面幾何形體建筑由八瓣鞍殼交叉組成，相交處加厚構(gòu)成剛度極大的拱肋，直接支承在八個根底上。建筑平面為30m*30m的正方形，殼厚40mm殼體的外圍八個立面是傾斜的，整個建筑猶如一朵覆地蓮花，外型別致室內(nèi)采光、通風效果好。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔6〕薄殼構(gòu)造屋頂為球面薄殼，三角落地薄殼曲面由1/8球面構(gòu)成，從球面上切割出來的平面外形為曲邊三角形薄殼的三個邊為向上卷起的邊梁，并經(jīng)過它將殼面荷載傳至三個支座。支座為鉸接美國麻省理工學院禮堂立面圖腳點處置平面圖剖面圖3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔7〕懸索構(gòu)造懸索構(gòu)造組成：由索網(wǎng)、邊緣構(gòu)件、下部支承構(gòu)造三部分構(gòu)成。受力特點：索網(wǎng)只接受軸向拉力，既無彎矩也無剪力，邊緣構(gòu)件是索網(wǎng)的支座，必需具有足夠的剛度，以接受索網(wǎng)的拉力，下部支承構(gòu)造普通是受壓構(gòu)件，常采用柱構(gòu)造。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔7〕懸索構(gòu)造優(yōu)點：節(jié)省大量資料，減輕構(gòu)造自重；外型新穎，平面方式多樣，如方形、矩形、橢圓形均可；功能安排靈敏；施工方便、快速。缺陷：在強風吸引力的作用下容易喪失穩(wěn)定而破壞。適用范圍：主要用于體育館、大會堂、展覽館等建筑的屋頂。懸索構(gòu)造方式根據(jù)外形和索網(wǎng)的布置方式分：單曲面懸索、雙曲面懸索、單層懸索、雙層懸索3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔8〕膜構(gòu)造膜構(gòu)造組成：以性能優(yōu)良的柔軟織物為膜面資料，由空氣壓力支承膜面，或用柔性鋼索或剛性骨架網(wǎng)索將膜材繃緊構(gòu)成建筑空間的一種構(gòu)造。優(yōu)點：分量輕，跨度大，施工方便，透光性和自潔性較好，建筑外型自在豐富等。缺陷：隔聲效果差，耐久性不夠好，膜面抵抗部分荷載才干較弱等。膜構(gòu)造按支承方式通?？梢苑譃椋汗羌苤С惺侥?gòu)造、張拉式膜構(gòu)造和空氣式支承膜構(gòu)造。3.大跨度建筑構(gòu)造類型〔9〕其他大跨度構(gòu)造管桁構(gòu)造張弦梁構(gòu)造管桁構(gòu)造為平面或空間桁架。優(yōu)點：節(jié)點方式簡單，外形簡約流暢；施工簡單，節(jié)省資料有助于防銹與清潔張弦梁構(gòu)造組成：由接受彎矩和壓力的上弦梁，拱或桁架，下弦拉索及銜接兩者的撐桿組成。優(yōu)點：受力性能較好，外形簡約，富有表現(xiàn)力。4.大跨度建筑的屋頂構(gòu)造屋面面層做法：〔1〕橡膠卷材防水屋面〔2〕涂膜防水屋面〔3〕金屬瓦屋面〔4〕彩色壓型鋼板屋面大跨度建筑的屋頂組成：承重構(gòu)造，屋面基層，保溫隔熱層，屋面面層等。5.案例分析

甬江橋甬江橋，甬江橋位于浙江省寧波市市區(qū)，是溝通市內(nèi)江北、江東兩區(qū)的一座城市橋梁。

主橋為105+97(m)不等跨預應力混凝土獨塔斜拉橋，引橋采用預應力混凝土空心板構(gòu)造，全橋長588.62m。5.案例分析

外灘大橋5.案例分析

5.案例分析

株洲市體育中心頂部為焊接球鋼構(gòu)造網(wǎng)架屋頂，橢圓形鋼筋混凝土框架構(gòu)造5.案例分析

5.案例分析

武漢站新建的武漢火車站是全國四大鐵路網(wǎng)客運中心之一,總建筑面積355391m2,建筑為3層,站房最高點為58m。由三部分組成:中央站房,南、北側(cè)雨棚。中央站房南側(cè)雨棚北側(cè)雨棚5.案例分析

武漢站超大跨度構(gòu)造體系和橋建合一綜合構(gòu)造方式:為滿足運用功能和建筑外型要求.本工程的設計跨度和層高均比較大,為大跨度大空間構(gòu)造.采用的構(gòu)造方式是國內(nèi)較新的構(gòu)造方式。設計中充分利用了建筑外型的特點,在構(gòu)造布置上多次采用了拱的方式。5.案例分析

武漢站將大跨構(gòu)造、多層鋼構(gòu)造、橋梁構(gòu)造融為一體5.案例分析武漢站在屋面構(gòu)造中,采用拱與網(wǎng)殼雜交“拱—殼〞組合體系,而拱與網(wǎng)殼采用V形撐進展銜接。5.案例分析中央站房和雨篷構(gòu)造均為大跨度空間雙曲雙拱構(gòu)造，其中中央站房由5個主拱作為支撐，截面為橢圓變截面鋼管，單拱最大跨度116m，最大拱頂中心標高為58.157m，拱上有樹枝狀V形錐管支撐，用于支撐縱橫管桁架構(gòu)成的屋蓋構(gòu)造。武漢站5.案例分析

武漢站武漢站鋼構(gòu)造表示a.武漢站鋼構(gòu)造整體b.次拱及次拱屋面c.主拱與中間網(wǎng)殼構(gòu)造5.案例分析

武漢站武漢站鋼構(gòu)造表示6.總結(jié)