交通建筑結(jié)構(gòu)選型

交通建筑結(jié)構(gòu)選型

調(diào)研(diàoyán)匯報小組(xiǎozǔ)成員:陳桂良王琪何子聰祝建戎昊喻晗陽江賀文陸家豪梁文敏黃苡航趙睿共二十九頁結(jié)構(gòu)(jiégòu)選型普通跨度(kuàdù)（墻、框架結(jié)構(gòu)）大跨度（空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)）共二十九頁一、普通(pǔtōng)跨度的交通建筑由于其跨度較小，通常采用(cǎiyòng)框架體系或（和）墻體系做為豎向分體系。由于層數(shù)較低，屋頂?shù)脑O(shè)計通常十分具有流線感，常采用鋼結(jié)構(gòu)的桁架、網(wǎng)殼等。有的也會采用平板屋頂。岳陽洞庭汽車站共二十九頁岳陽洞庭(dònɡtínɡ)汽車站汽車站聯(lián)合賓館設(shè)計，使建筑在豎向上錯落有致，突出建筑的垂直感，豐富建筑的體型跨度(kuàdù)較大，以橢圓形的形體構(gòu)筑建筑的心臟，弧線的外表增添了建筑的流暢美外觀主要采用玻璃幕墻設(shè)計，大面積的采光，可以減少不必要的人工光同時體現(xiàn)建筑表皮輕盈剔透，具有現(xiàn)代感共二十九頁站臺(zhàntái)設(shè)計弧形扇面式站臺造型美觀大方，視角(shìjiǎo)開闊，進(jìn)出車方便；站臺的寬度4.5米，有利于交通疏散；缺點(diǎn)是調(diào)度、站務(wù)不易掌握整個站臺動態(tài)，一般需設(shè)監(jiān)控設(shè)施外部的人性化設(shè)計弧形的鋼架板式懸挑雨棚與弧形的站臺呼應(yīng)共二十九頁大跨度(kuàdù)空間結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

剛度好，抗震性好，自重輕，經(jīng)濟(jì)性好。目前大部分空間結(jié)構(gòu)都采用鋼材、膜材等制作，輕質(zhì)高強(qiáng)。由于空間結(jié)構(gòu)具有三維受力特性，內(nèi)力均勻，對集中荷載的分散性較強(qiáng)，所以能很好的承受不對稱荷載或較大的集中荷載，整體剛度大。便于工業(yè)化生產(chǎn)?？臻g結(jié)構(gòu)的構(gòu)件通常在工廠中制作，在工地上可以很快地安裝起來。形式多樣化，造型美觀?？臻g結(jié)構(gòu)的形式豐富多彩，千變?nèi)f化，個性鮮明，為建筑師的自由建筑創(chuàng)作提供了廣闊的想象空間?！壳按罂缍冉Y(jié)構(gòu)的建造和所采用的技術(shù)已成為衡量一個國家建筑水平的重要標(biāo)志，許多宏偉(hóngwěi)而富有特色的大跨度建筑已成為當(dāng)?shù)氐南笳餍詷?biāo)志和著名的人文景觀。建筑、結(jié)構(gòu)和使用功能的統(tǒng)一。共二十九頁二、大跨度(kuàdù)的交通建筑大跨度結(jié)構(gòu)建筑是橫向跨越30米以上空間的各類結(jié)構(gòu)形式的建筑。大跨度結(jié)構(gòu)多用于交通建筑中的航空港候機(jī)大、飛機(jī)機(jī)庫及其他大型公共建筑。結(jié)構(gòu)類型(lèixíng)有折板結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)、篷帳張力結(jié)構(gòu)等。共二十九頁關(guān)于(guānyú)桁架結(jié)構(gòu)共二十九頁空間(kōngjiān)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一種有很多桿件以一定規(guī)律組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。桿件間相互支撐，形成多向受力的空間結(jié)構(gòu)，故整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間剛度大，有利于抗震(kàngzhèn)。桿件主要受軸向力，充分發(fā)揮材料強(qiáng)度，節(jié)省材料。網(wǎng)架網(wǎng)殼

共二十九頁網(wǎng)架與網(wǎng)殼的定義(dìngyì)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)：由很多桿件通過節(jié)點(diǎn)，按照規(guī)律的幾何圖形組成(zǔchénɡ)的空間結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)：雙層或多層平板形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)：曲面形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架網(wǎng)殼

共二十九頁大跨度(kuàdù)交通建筑選例本溪市長途(chángtú)客運(yùn)站（網(wǎng)架）京都火車站（網(wǎng)架）武漢火車站（網(wǎng)殼）共二十九頁本溪市長途(chángtú)客運(yùn)站共二十九頁空間(kōngjiān)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)本溪市長途客運(yùn)站的候車(hòuchē)大廳采用的是正放四角錐體網(wǎng)架，角錐體系臂交叉桁架剛度大，受力性好。入口處飄頂采用了上下玄均為方格，上下玄錯開半格適用范圍：中小跨度結(jié)構(gòu)型式：1正放四角錐體網(wǎng)架2斜放四角錐體網(wǎng)架共二十九頁京都(jīngdū)火車站京都火車站是日本建筑師原廣司的代表作，是一個綜合建筑體，包括酒店、百貨、購物中心、電影院、博物館、展覽廳、地區(qū)政府辦事處、停車場等。京都被譽(yù)為通向日本歷史之門。原廣司的方案意圖是設(shè)計成地理上的、作為城市通向/歷史之門的聚集場所(concourse)。這一意圖的表達(dá)手法是在新車站內(nèi)設(shè)置了一座巨大的廳來反映城市之門的意象(yìxiàng)。橫向布置的大廳進(jìn)深27m,最高處達(dá)60m,橫向?qū)?70m,且呈兩端高起、中間低的谷狀,大廳兩端開敞,頂部覆以曲面的金屬網(wǎng)架和玻璃。共二十九頁曲線(qūxiàn)雨棚：多面項(xiàng)的結(jié)構(gòu)車站本身的設(shè)計(shèjì)重點(diǎn)就在于它多面項(xiàng)的結(jié)構(gòu)，從位于內(nèi)部中間樓層的大型中庭向另一端望去，更能發(fā)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的非對稱與協(xié)調(diào)的美感為了凸現(xiàn)非對稱的關(guān)系，因此，選擇正中央的位置，以上方的橫梁作為切割線,以凸顯畫面中所呈現(xiàn)的放射線架構(gòu)。而左面、右上方的鋼架，以及右邊的建筑體區(qū)塊，則表現(xiàn)了幾何與重疊性的協(xié)調(diào)美感共二十九頁

結(jié)構(gòu)與設(shè)計(shèjì)的關(guān)系進(jìn)入大廳,首先會看到京都的天空。建筑師在此處也意圖表現(xiàn)(biǎoxiàn)/境界存在,同時也不存在的日本傳統(tǒng)美學(xué)理念。（見右圖）共二十九頁雨棚與大廳內(nèi)部(nèibù)設(shè)計中央入口廣場上的雨棚，采用網(wǎng)架的桁架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)桿件通過一定規(guī)律，幾何組合，節(jié)點(diǎn)連接，序列感很強(qiáng)，使得大廳空間變成一個整體,沒有分層的感覺;大廳內(nèi)部結(jié)構(gòu)大廳地面向東西兩翼不斷升高(shēnɡɡāo),。不過在各個層面高度上與各層的使用空間都形成回路,使得位于不同層面上的使用空間都融于大廳,即所謂/聚集場所。共二十九頁空中(kōngzhōng)地面層京都車站的一個重要之處是設(shè)置了所謂的“空中地面層”。這一層面的設(shè)置主要是為了技術(shù)層面上的要求。京都車站位于電鐵和地鐵的交叉點(diǎn)上，底層用于車站的部分要求大跨度，且跨越地鐵線，跨度要求達(dá)50m。因此在距地面15m采用4m高的空間桁架結(jié)構(gòu)形成了一個整體的空間基盤，中部透空(tòukōnɡ)與大廳相連，在此基盤之上可以靈活布置不同的建筑開間。共二十九頁共二十九頁內(nèi)部空間與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(jiégòu)的關(guān)系天頂采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)代建筑大面積天頂?shù)淖龇臻g的開合處理為消除旅客上車前的緊張心理，的玻璃幕墻，使整個北側(cè)的檢票處采用的大片大廳寬敞明亮，可以看到站臺(zhàntái)上發(fā)車動態(tài)。使用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，可以營造一大天頂，給人空間開闊的感覺。共二十九頁網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(jiégòu)的優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較平面結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，比傳統(tǒng)鋼屋架節(jié)省20-30%鋼用量網(wǎng)架結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好，抗震能力強(qiáng)雨水管道、空調(diào)管道、工藝管道均可以在上下弦之間空間通過，降低建筑層高適用于大柱網(wǎng)的建筑，結(jié)構(gòu)具有足夠大的空間，采光通風(fēng)好網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由規(guī)律的桿件和節(jié)點(diǎn)(jiédiǎn)構(gòu)成，便于構(gòu)建生產(chǎn)定型化、工業(yè)化、工廠畫、商品化，運(yùn)輸和施工均方便共二十九頁武漢火車站首層為鐵路橋梁結(jié)構(gòu)，上層則為大跨度空間流線型金屬鋼結(jié)構(gòu)，主拱最大跨度為116m，高度為50m，最高點(diǎn)距離地面58m?？蓪?shí)現(xiàn)“等候式”及“通過式”相結(jié)合的進(jìn)站模式，而旅客(lǚkè)更可在站廳俯瞰所有?？坑谡九_上的列車。共二十九頁網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(jiégòu)中央站房屋面的支承結(jié)構(gòu)由五榀主拱、半拱和斜立柱組成(圖3),五榀的間距基本為6415m,最大主拱跨度為116m。屋面結(jié)構(gòu)為正交正放式網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)[1],其上弦平面布置交叉撐。其中(qízhōng),上下弦采用圓管,腹桿有兩種形式:剛性圓腹桿和柔性鋼拉棒;上弦面內(nèi)交叉撐采用柔性鋼拉棒。共二十九頁網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(jiégòu)體系的優(yōu)點(diǎn)1、

屋面以網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)覆蓋,這種格構(gòu)式結(jié)構(gòu)的長處是對屋面形狀進(jìn)行了離散,易于實(shí)現(xiàn),而且剛度較大,比較適宜(shìyí)該建筑形狀復(fù)雜、荷載形式多的特點(diǎn)。2、

根據(jù)屋面形狀的走勢,網(wǎng)殼的支承結(jié)構(gòu)采用拱無疑是最為適宜的。拱的優(yōu)勢是具有較大的面內(nèi)剛度,能夠較為充分地利用材料的軸向強(qiáng)度,而且可以為建筑留出較大的空間。3、網(wǎng)殼與拱的距離可以進(jìn)行一定量的調(diào)節(jié),便于實(shí)現(xiàn)屋面與支撐結(jié)構(gòu)脫開的效果。4、

拱與網(wǎng)殼的結(jié)合,不是簡單的支承與被支承的關(guān)系。二者的結(jié)合會展現(xiàn)出新的工作性態(tài)———拱是網(wǎng)殼的支承,而網(wǎng)殼又大大增加了拱的剛度。事實(shí)上,該結(jié)構(gòu)是網(wǎng)殼與拱組合而成的雜交結(jié)構(gòu)。共二十九頁框架結(jié)構(gòu)另外，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)主義建筑師卡拉特拉瓦，善于(shànyú)根據(jù)傳力方式的轉(zhuǎn)化設(shè)計構(gòu)件,從而形成他獨(dú)特的建筑語言。框架體系的支撐結(jié)構(gòu)包括梁柱兩部分。梁是卡拉特拉瓦處理變化最多的結(jié)構(gòu)形式，他喜歡以拱梁代替直梁。共二十九頁東方(Dōngfāng)火車站樹一樣的柱子形成了“森林”平緩的混凝土拱托著防風(fēng)(fánɡfēnɡ)屋頂下面站臺處是玻璃和鋼構(gòu)成的頂棚共二十九頁里昂(lǐánɡ)鐵路航空站彼此相交的混凝土拱呈對角線地跨越站臺V形的混凝土墩子上匯合了4道鋼拱的端點(diǎn)(duāndiǎn)中心的拱券隨著屋頂?shù)男问叫纬梢粋€有擋板側(cè)翼結(jié)構(gòu)的屋脊共二十九頁結(jié)構(gòu)(jiégòu)形式總結(jié)通過分析案例發(fā)現(xiàn)：大跨度與普通梁板柱的結(jié)構(gòu)形式的在結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，是可以相互結(jié)合的。根據(jù)不同功能分區(qū)可采用不同的結(jié)構(gòu)形式。屋頂設(shè)計是做此類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時的重點(diǎn)，也是建筑形式發(fā)揮空間(kōngjiān)最大的地方。而不同的結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合的部位（即節(jié)點(diǎn)設(shè)計）則是結(jié)構(gòu)設(shè)計的難點(diǎn)。共二十九頁內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)交通建筑