建筑結(jié)構(gòu)選型-第1章緒論.ppt
《建筑結(jié)構(gòu)選型-第1章緒論.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《建筑結(jié)構(gòu)選型-第1章緒論.ppt(29頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
建筑結(jié)構(gòu)選型,第一章緒論,內(nèi)容提要,結(jié)構(gòu)選型的意義結(jié)構(gòu)選型的基本原則,結(jié)構(gòu)選型的意義,追求建筑和結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一,結(jié)構(gòu)的構(gòu)件按一定規(guī)律排列,本身具有裝飾效果和美學(xué)表現(xiàn)力。但并非結(jié)構(gòu)就是美,建筑師需自然地顯現(xiàn)和坦露結(jié)構(gòu)具有美學(xué)價(jià)值的因素,對(duì)其進(jìn)行藝術(shù)加工,來達(dá)到表現(xiàn)建筑美的目的。,意大利佛羅倫薩運(yùn)動(dòng)場大看臺(tái)----力學(xué)和美學(xué)的統(tǒng)一,1.挑梁外形與彎矩(受力)圖的統(tǒng)一(美學(xué)和力學(xué)的統(tǒng)一);2.利用混凝土的可塑性對(duì)外輪廓進(jìn)行藝術(shù)處理(材料和美學(xué)的統(tǒng)一);3.挑梁根部橢圓三角挖空,減輕自重,且獲藝術(shù)效果;4.直接顯現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自然形體,摒棄貴重附貼式裝飾材料的濃裝艷抹、虛假庸俗感。,結(jié)構(gòu)選型的意義,追求建筑和結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一,功能決定空間,空間排列決定結(jié)構(gòu)體系,從而自然形成建筑外形。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)構(gòu)圖原理并挖掘結(jié)構(gòu)的美學(xué)因素來構(gòu)造藝術(shù)形象。,意大利羅馬小體育宮外形----整體外觀比例協(xié)調(diào)、形象優(yōu)美、質(zhì)樸洗練。,1.球頂下緣拱起,避免不利彎矩。同時(shí)可豐富輪廓,避免因視錯(cuò)覺產(chǎn)生下陷感;2.球頂及其頂部小圓蓋、斜叉撐及其腰梁(“腰帶”)等各部份劃分適宜,外形比例勻稱;3.小圓蓋下的玻璃窗和球頂下的帶形窗遙相呼應(yīng),又與屋頂、附屬用房形成虛實(shí)對(duì)比;4.“腰帶”在深深的背景上浮現(xiàn)出來,即豐富了層次,又產(chǎn)生了尺度感;5.斜叉撐完全暴露在外,混凝土表面不加裝飾,顯得剛勁有力,表現(xiàn)出體育特有的技巧與力量,使建筑獲得強(qiáng)烈的個(gè)性;6.結(jié)構(gòu)接近地面處,由于高度不夠無法使用,于是將之劃在隔墻之外,清晰地顯現(xiàn)了結(jié)構(gòu)特點(diǎn),形象地表現(xiàn)了獨(dú)具風(fēng)格的藝術(shù)效果;7.穹隆的檐邊,是屋面到斜撐的過渡,起承上啟下的作用。其波浪起伏的外形,豐富優(yōu)美而自然;8.屋頂?shù)奶齑?,既滿足功能需要,又恰如其分地凸起,在外觀上起提神的作用。,結(jié)構(gòu)選型的意義,追求建筑和結(jié)構(gòu)的完美統(tǒng)一,好的建筑,是建筑和結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一,同時(shí)兼顧施工和經(jīng)濟(jì)因素。,意大利羅馬小體育宮外形與內(nèi)景----構(gòu)圖、相似、韻律、虛實(shí)對(duì)比,使內(nèi)外和諧統(tǒng)一,1.球頂由預(yù)制菱形槽板拼裝,上澆混凝土面層形成整體并兼作防水,板間拱肋交錯(cuò)形成精美圖案,如盛開的秋菊,素雅高潔;2.球頂邊緣支點(diǎn)很小,斜撐上部逐漸收細(xì),顏色淺淡,在對(duì)應(yīng)懸掛于球頂上深色吊燈的對(duì)比作用下,使球頂好象懸浮在空中,獨(dú)特意境令人嘆為觀止;3.穹頂尺度從中到邊由小到大,最外邊變?yōu)槿齻€(gè)一組的大構(gòu)件,順著拱肋走向,將力集中到支點(diǎn)。此輪廓與叉撐上部形成菱形,預(yù)制槽板菱形相似,但通透輕盈。此相似形狀的有韻律的重復(fù)和虛實(shí)對(duì)比手法,使穹頂分外輕巧和諧;4.裝配整體式結(jié)構(gòu),既省了大量模板,又保證了結(jié)構(gòu)整體性,中央天窗對(duì)施工安放起重機(jī)非常理想;5.整體建筑無任何多余裝飾,經(jīng)濟(jì)效果良好。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,建筑物的三維尺度,體量大小和空間組合關(guān)系都應(yīng)根據(jù)業(yè)主對(duì)客觀空間環(huán)境的要求來確定,北京工人體育館,如比賽體育場館應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目定出場地的最小尺度及高度,再根據(jù)觀眾座位、視線要求和設(shè)備布置等定出跨度、長度和高度。,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心火箭垂直總裝測(cè)試廠房,工業(yè)建筑應(yīng)考慮車間的使用性質(zhì)、工藝流程、工藝設(shè)備、垂直和水平運(yùn)輸、通風(fēng)采光等要求初步定出建筑物的跨度、開間及最低高度,總高93.75m、30多層樓高,是亞洲目前最高的單層建筑;350余噸的大門堪稱亞洲第一大門。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,建筑空間包括使用空間和非使用空間。為提高空間使用率、節(jié)省費(fèi)用,必須想法減少非使用空間。,1.剖面形式應(yīng)與使用空間要求相適應(yīng)如體育場館采用懸索結(jié)構(gòu)體系屋蓋,使場地兩側(cè)看臺(tái)座位向上升高與屋蓋懸索的垂度協(xié)調(diào)一致,既符合功能要求,又經(jīng)濟(jì)利用空間,立面造型也變成輕巧新穎的形狀。,北京工人體育館,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,對(duì)于要求在建筑物中間部份有較高空間的房屋(如散粒材料庫),采用落地拱最適宜。,排架結(jié)構(gòu)方案有3/5的空間不能利用,鹽通過皮帶運(yùn)輸機(jī)從屋頂天窗卸入倉庫時(shí),經(jīng)常沖擊磨損屋架和支撐,對(duì)鋼支撐和屋架有不利影響。,散裝鹽庫方案對(duì)比,落地拱結(jié)構(gòu)方案通過選擇合適的矢高和外形,建筑空間得到了較為充分的利用。建筑使用與結(jié)構(gòu)形式較好結(jié)合,效果良好。,落地拱方案外形,落地拱方案內(nèi)景,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,鋼桁架截面高度為跨度的1/8-1/12,空間平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)截面高度為跨度的1/20-1/25,肋梁樓蓋梁高為跨度的1/12-1/14,密肋樓蓋高度為跨度的1/19-1/22,2.盡可能減小結(jié)構(gòu)體系本身所占用的空間高度如當(dāng)柱距為9m時(shí),采用肋梁體系梁高約需70cm,采用密肋體系梁高僅需約47cm,每層可減少樓層高度23cm。對(duì)30層的建筑,在同樣的使用空間下,結(jié)構(gòu)總高可減少30X0.23=6.9m,相當(dāng)減少2個(gè)樓層的高度,經(jīng)濟(jì)效益明顯。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,天棚為平面時(shí),聲源反射后分散,聲強(qiáng)衰減,建筑物較長時(shí),可能產(chǎn)生回聲。,1.建筑物聲學(xué)條件與合理幾何形體相結(jié)合結(jié)構(gòu)選型應(yīng)注意和善于利用結(jié)構(gòu)幾何體形對(duì)聲學(xué)效果的影響。現(xiàn)代大型廳堂建筑在聲學(xué)條件上要求有較好的清晰度和豐滿度,要求聲分布均勻并具有一定的混響時(shí)間,還要求在距聲源一定距離內(nèi)有足夠的聲強(qiáng)。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,聲源停止發(fā)聲后聲音還繼續(xù)一段時(shí)間.這種現(xiàn)象叫做混響,這段時(shí)間叫做混響時(shí)間.,曲面頂蓋可使反射聲聚焦,嚴(yán)重時(shí)會(huì)混淆聽覺,曲率中心接近人體高度時(shí),干擾最嚴(yán)重。,曲率半徑R2H時(shí),反射聲線接近平行,可避免聚焦,應(yīng)盡量采用。,曲面頂蓋建筑,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,北京天壇回音壁,1.建筑物聲學(xué)條件與合理幾何形體相結(jié)合結(jié)構(gòu)選型應(yīng)注意和善于利用結(jié)構(gòu)幾何體形對(duì)聲學(xué)效果的影響?,F(xiàn)代大型廳堂建筑在聲學(xué)條件上要求有較好的清晰度和豐滿度,要求聲分布均勻并具有一定的混響時(shí)間,還要求在距聲源一定距離內(nèi)有足夠的聲強(qiáng)。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,聲源停止發(fā)聲后聲音還繼續(xù)一段時(shí)間.這種現(xiàn)象叫做混響,這段時(shí)間叫做混響時(shí)間.,下垂的凹曲面屋頂,可避免聚焦,圓形或橢圓形平面容易產(chǎn)生聲場分布不均勻、聚焦或沿邊反射等缺點(diǎn),結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,上凸式天窗,2.采光照明與結(jié)構(gòu)的合理幾何圖形傳統(tǒng)天窗傳力路徑迂回曲折,水平構(gòu)件跨中彎矩增大。天窗、擋風(fēng)板凸出屋面使風(fēng)載作用下,屋蓋構(gòu)件、柱、基礎(chǔ)受力增大。凸出屋面的天窗重心高、剛度差、連接弱、不利于抗震。此天窗非使用空間大、天然采光照度不均勻。而下沉式天窗是利用桁架上、下之間設(shè)置,在結(jié)構(gòu)受力、空間利用、采光效果方面均較傳統(tǒng)天窗優(yōu)越。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,下沉式天窗,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,兩坡起拱鋼管球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架,3.排水與結(jié)構(gòu)的合理幾何圖形大跨度平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般通過起拱來解決屋面排水問題。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,四坡起拱鋼管球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架,鋼管球節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)架單元,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,3.排水與結(jié)構(gòu)的合理幾何圖形大跨度平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般通過起拱來解決屋面排水問題。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,角鋼板節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架宜采用兩坡起拱,角鋼板節(jié)點(diǎn),結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,3.排水與結(jié)構(gòu)的合理幾何圖形大跨度平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般通過起拱來解決屋面排水問題。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,正方形平面周邊支承兩向正交斜放交叉桁架型網(wǎng)架適于四坡起拱,兩向正交正放交叉桁架型網(wǎng)架只適于兩坡起拱,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,滿足功能的要求,3.排水與結(jié)構(gòu)的合理幾何圖形大跨度平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般通過起拱來解決屋面排水問題。,建筑物的使用要求與結(jié)構(gòu)的合理幾何形體相結(jié)合,正交正放抽空四角錐網(wǎng)架起拱較方便,正交斜放抽空四角錐網(wǎng)架起拱較困難,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,1.選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式,軸向受力構(gòu)件,截面受力均勻,可充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度,受彎構(gòu)件,截面受力不均,不能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度,矩形梁截面中部材料強(qiáng)度未能充分發(fā)揮,將矩形梁改為工字梁,減少截面中部未能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度的面積和自重。性能有所改善。,將梁改成桁架,由受彎變?yōu)檩S向受力構(gòu)件。性能進(jìn)一步改善。,根據(jù)彎矩圖中間大、兩端小的特點(diǎn)改成拱形桁架,性能更進(jìn)一步改善。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,1.選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式,當(dāng)拱的形狀合適時(shí),拱截面只受壓力,能充分發(fā)揮材料性能,因而可用磚、石等抗壓強(qiáng)度較好的材料建造跨度較大的結(jié)構(gòu)。,但拱受力時(shí)會(huì)產(chǎn)生支座推力,因而需設(shè)拉桿或抗推支座,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,1.選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式,懸索結(jié)構(gòu)是軸拉構(gòu)件,所建成的懸索橋是目前可達(dá)到最大跨度的橋梁形成,薄壁空間結(jié)構(gòu)主要也是受壓,幾十米的大跨度屋蓋,薄殼厚度可做到只有幾厘米。,懸索橋,薄壁空間屋蓋,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,1.選擇能充分發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)型式,簡支梁的跨中彎矩較大,伸臂梁可減小跨中彎矩,并使材料正、負(fù)彎矩相當(dāng),構(gòu)件受力趨于均勻,剛架亦可達(dá)到與伸臂梁相似的目的,伸臂橋,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,2.合理地選擇結(jié)構(gòu)材料,木結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度好、易加工,但防腐防火性能差。,磚石結(jié)構(gòu)抗壓、防火防腐性能良好,但抗拉、抗震性能差,自重大。,鋼結(jié)構(gòu)承載能力大,延性、抗震性能良好,但防火、防銹、保溫、隔熱需特別注意。,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載、防腐、防火性能、可塑性好,但自重大。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,符合力學(xué)原理,2.合理地選擇結(jié)構(gòu)材料,高強(qiáng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土可減輕自重、抗裂、抗形變性能良好,但高強(qiáng)混凝土脆性較大,預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)復(fù)雜、價(jià)格較高。,輕骨料混凝土具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐火耐腐、保溫隔熱好等優(yōu)點(diǎn),但拉、剪強(qiáng)度較低。,鋼管混凝土承載能力大、韌性塑性好,但同樣面臨防火防銹等問題。,鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)承載、抗裂、延性好,但一次性投資高、施工工藝特殊。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,便于施工,紐約環(huán)球航空公司候機(jī)廳薄殼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖僅130幅,但模板圖與支柱圖卻高達(dá)200張。在設(shè)計(jì)時(shí)未預(yù)想到施工的棘手問題。曾一度使用工具式移動(dòng)模板來施工,但仍有很大局限性,因此法僅適用于截面形狀、尺寸不變的筒殼結(jié)構(gòu),美國西雅圖金郡體育館采用十字形金屬旋轉(zhuǎn)胎?,F(xiàn)澆而成,但此法僅適用于旋轉(zhuǎn)薄殼,也有很大的局限性。,1.施工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)結(jié)構(gòu)形式的保障,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,便于施工,法國Marigane飛機(jī)庫其屋蓋由六波薄殼組成,采用裝配式薄殼施工方法,薄殼結(jié)構(gòu)主要受無矩的薄膜內(nèi)力,材料強(qiáng)度可得到充分發(fā)揮,強(qiáng)度高、剛度大,在大跨度結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用,但需要高超的施工技術(shù)?,F(xiàn)澆的施工方法,因耗模多、速度慢而具有很大的局限性。常用方法有工具式移動(dòng)模板現(xiàn)澆法、十字形金屬旋轉(zhuǎn)胎?,F(xiàn)澆法、裝配式薄殼施工法等。第一種方法適用于筒殼結(jié)構(gòu),第二種方法適用于旋轉(zhuǎn)薄殼,第三種方法為薄殼結(jié)構(gòu)發(fā)展掃平了道路。,1.施工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)結(jié)構(gòu)形式的保障,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,便于施工,某廠房施工方案原設(shè)計(jì)選用18m裝配式預(yù)應(yīng)力薄腹梁,其質(zhì)量加上吊具總共超過10t,需采用75t輪胎式起重機(jī)。此種起重機(jī)在當(dāng)?shù)刂挥袃膳_(tái),難以及時(shí)租用,且起重機(jī)自重大,在軟弱地面上開行也將造成因難。后改用18m普通鋼筋混凝土折線形屋架,質(zhì)量僅5t多,當(dāng)時(shí)已在現(xiàn)場使用的3-8t塔式起重機(jī)即可滿足需要。,2.結(jié)構(gòu)選型要考慮實(shí)際施工條件,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,考慮經(jīng)濟(jì),高強(qiáng)混凝土用強(qiáng)度為60MPa的混凝土代替強(qiáng)度為30-40MPa的混凝土,可節(jié)約混凝土用量40%,鋼材39%左右,預(yù)應(yīng)力混凝土如果用強(qiáng)度為100MPa的混凝土制成預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,其自重將減輕到相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)的自重。如把混凝土強(qiáng)度提高到l20MPa并結(jié)合預(yù)應(yīng)力技術(shù),可使混凝土結(jié)構(gòu)代替大部分鋼結(jié)構(gòu),并使1kg混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到lkg鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,考慮經(jīng)濟(jì),輕骨混凝土澳大利亞曾應(yīng)用輕骨料混凝土建造了兩幢50層的建筑,其中一幢為高184m、直徑41m的塔式建筑,其7層以上90%的樓板和柱均用鋼筋輕骨料混凝土制作,使整個(gè)建筑物節(jié)省141萬美元,鋼管混凝土工程經(jīng)驗(yàn)表明:采用鋼管混凝土柱后,承重柱自重可減輕65%左右,由于柱截面減小而相應(yīng)增加使用面積,鋼材消耗指標(biāo)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)接近,而工程造價(jià)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可降低15%左右,工程施工工期縮短1/3。,結(jié)構(gòu)選型的基本原則,注意美觀(例子詳見“結(jié)構(gòu)選型的意義”,此處略),本章結(jié)束!,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 建筑結(jié)構(gòu) 選型 緒論
鏈接地址:http://kudomayuko.com/p-11532712.html