北航建筑结构选型第六次课解读.ppt

建筑结构选型 高政国 副教授 第十章 网架结构 第一节 网架结构的特点、优点与适用范围 网架结构特点： 空间结构 杆件轴向受力为主 结构形式灵活 与桁架结构比较 网架结构的优点： 跨度增大（30~60m） 材料节省（受力分配均匀） 安全性高（高次超静定） 施工方便（屋顶、屋面施工装修等） 第二节 网架结构外形分类 平板型网架 建造费用高 施工难度大 经济效果不明显 空间结构（双层） 结构布置合理 经济效果好 第三节 网架的结构形式 两向正交正放网架 钢结构建筑案例 第十一章 索—膜结构 设计者是英国建筑师罗杰斯 看他的另一部作品 伦敦劳埃德大厦，1986年建成，位于伦敦金融区。长方形的主体中间是很高的大厅，四周是大玻璃墙，周围有六个塔楼，其中安置步梯，电梯和各种管线，主体的办公间没有固定的隔断，可以灵活使用。大楼一部分为12层，一部分为6层，看起来象复杂的工业建筑。 北京院的方案：采用“龙生于水”、“投玉入波”的理念，将整个建筑设计为一个融入环境的透明体。屋顶采用浮空开启的独特方式，创造性地利用20个氦气囊构成浮空屋面，并且可以在奥运会开闭幕式等重大仪式上造成震撼人心的戏剧效果。 一位国外评委对国家体育场的推荐方案赞叹不已：“这确实是一个新的殿堂，她营造了一种情感，那就是家的情感！”一位中国记者走出会场后，却迫不及待地给朋友发出短信：竞赛结果惨不忍睹！北京又成了外国建筑师的试验场。 面对最昂贵的“鸟笼” 平面网架(平板网架 ) 适合接近正方形建筑平面（空间作用） 几何可变（斜向支撑） 适宜中等跨度30~60m 两向正交斜放网架 北京国际俱乐部网球馆采用的网架结构型式 三向交叉网架 结构空间刚度好 构件内力均匀 节点连接复杂 扇形平面 八角形平面 （上海文化广场） （江苏体育馆） 上海体育馆 直径110m 用钢量46.8kg/m2 圆形平面 锥体网架 棋盘形四角锥 四角锥 倒四角锥 正四角锥 正放四角锥 斜放四角锥 三角锥 跳格三角锥 六角锥 节点复杂，一般不采用 第五节 平面网架受力分析 第六节 网架杆件与节点 杆件可用 钢管（受力合理，节省钢材) 角钢（在小跨度简单型式使用） 网架的结点 角钢杆件多用钢板连接，焊接或螺栓连接 钢管杆件连接宜采用钢球连接（构造简单，连接方便，用钢量少，美观） 分空心和实心两种钢球 第七节 网架的支承方式 周边柱直接支承 适合大跨度和中等跨度 周边支承于圈梁，圈梁支撑于柱 适于中小跨度网架 四点支承或多点支撑 适于大柱距的厂房或仓库 三边支承 飞机库或飞机修理及装配车间常常采用 需在自由边设置边梁或桁架梁 第八节 网架的屋面材料与屋面坡度 一般采用轻质屋面材料 坡度一般为２％~５% 结构选型－结构设计 讨论  “鸟巢”方案展现了一个新颖、独特、庞大的异型钢结构建筑物，该方案预计消耗8万吨各类钢材，最长的一条钢梁达300米，平均钢梁长度将在50至180米之间，巨型体育场的形象完美纯真，外观即结构，犹如树枝织成的鸟巢，其灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。国家体育场在奥运会比赛时将容纳10万名观众，建成后将有望成为世界上最大的可开启屋顶的体育场。 法国巴黎蓬皮杜艺术与文化中心，建于1977年 英国建筑师罗杰斯 这是一座艺术与文化中心，包括图书馆，现代艺术博物馆，工艺美术中心等。主体为6层的钢结构建筑，长166米，宽60米。 与一般建筑不同的是，它的钢柱、钢梁、木桁架等结构构件都裸露在建筑物的表面，甚至运货电梯电缆，上下水管也置于临街立面并漆成大红大绿的颜色，设计者突破常规的一种建筑观念是：现代建筑应该是利用现代手段造成的一种框架、一种装置或一个容器，让人们在其中方便灵活地进行各种活动。是高技派建筑风格的代表作。 《建筑结构选型》课件 * 北京航空航天大学土木工程系 Tel Email:gaozg@buaa.edu.cn 11111gaozhengguo@tsinghua.org.cn 概念：是由多根杆件沿平面或曲面组成的网状空间杆件体系的结构 厦门漳州后石电厂球形煤仓 网架结构 桁架结构 工程实例 沈阳博览中心144m特大跨度钢桁架 壳形网架 网架结构杆件材料多采用钢材 螺栓球节点网架构造示意 壳形网架( 曲面网架 ) 推力问题 （实际工程中采用较少） 加拿大1967蒙特利尔博览会美国馆 建筑师富勒善用三角形的网架组成多面体穹窿。这种结构以较少的材料造成了轻质高强的屋盖，轻巧的覆盖了很大的空间。 加拿大1967蒙特利尔博览会美国馆 长春体育馆采用日本进口方钢管网壳轻钢桁架结构。其设计、制做、安装难度之高，在亚洲堪称首例。该馆总建筑面积31192平方