构造论文

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大跨度建筑构造

姓名:陈婷学号:10101240403专业班级:建筑学1004班

【关键词】:

大跨度建筑;结构;造型;

【摘要】:

大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑,我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。我国的大跨度建筑是在解放后才发展起来的。20世纪10年代建成的上海体育馆为圆形平面,采用平板钢网架架构,直径达110m。目前我国大跨度建筑的发展十分迅速,以钢索及膜材做成的结构跨度已达到320m以上。大跨度建筑发展的历史比起传统建筑毕竟是短暂的,大多为公共建筑,人流集中,占地面积大,结构跨度大。

【引言】:

结构是房屋的骨架,是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础,结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。某种新的结构一旦产生并在工程实践中反复出现时,便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。可见结构是影响建筑空间及造型的重要因素,大跨度结构就这样产生并发展起来。

大跨度建筑的结构形式

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。

在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出

于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上,当跨度达到一定程度后,一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。 近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快, 建筑物的跨度和规模越来越大,发展了许多新的空间结构形式。例如1975年建成的美国新奥尔良\超级穹顶\(Superdome),直径207m,长期被认为是世界上最大的球面网壳。

现在这一地位已被1993年建成夏径为222m的日本福冈体育馆所取代,但后者更著名的特点是它的可开合性:它的球形屋盖由三块可旋转的扇形网壳组成,扇形沿圆周导轨移动,体育馆即可呈全封闭、开启1/3或开启2/3等不同状态。这一形式是非常的创新,改变了以往的固定式的大跨度结构,而是可以根据需要改变。

大跨度的结构形式有很多样,从平面结构体系看,拱结构,这是古代运用最多的一个形式,最著名的就是赵州桥,这已经成为拱结构的经典。由于拱呈曲面形状,在外力作用下,拱内的弯矩值可以降低到最小限度,主要内力变为轴力,且应力分布均匀,能跨越比较大的空间。其中典型的拱结构大跨度建筑有万神庙。它的穹顶直径达43.3米。顶端高度也是43.3米。它中央一个直径8.9米的圆洞。结构为混凝土浇筑,为了减轻自重,厚墙上开有壁龛,龛上有暗券承重,龛内置放神像。伸向外部造型简洁,内部空间在圆形洞口射入的光线映影之下宠为壮观,富有神秘感。

还有最常用的就是钢结构,由于刚具有较好的刚度合成在变形的能力,轻巧美观,能跨越较大的跨度,制作又方便,因而应用广泛。另外还有桁架架构,其特点是全部节点均为铰接,每一杆件受力均为轴向力,且受力时考虑施于节点,可避免使杆件受弯。优点是省材受力明确,自重轻,可跨越较

大空间,便于安装运输。实例有北京体育馆(容纳6000人,跨度56米,采用三铰拱钢桁架。桁架暴露于比赛大厅,桁架顶部设有天窗,以利于采光和通风)和重庆体育馆(容纳5000人,矩形平面,大部分坐席布置在球场两侧,视线良好,缩短了拱形钢桁架跨度。桁架间距6米,槽钢檩条,木屋面板,二毡三油防潮层,石棉瓦屋面,外涂绿色涂料)。

从空间结构体系来看有网架、折板、薄壳、和悬索结构等。这些主要是把结构的所有组成构件协同起来共同跨越空间,作为整体来考虑——整体作用大于单个作用之和,且多向受力比单向受力更发挥材料潜力,空间工作比平面工作更符合力的自然传递路线。典型的实例有:北京国家大剧院。采用肋环形空腹双层网壳,造型单纯简洁、完整统一,是我国的著名之一。巴西圣保罗会堂是用折板结构建造的著名建筑,扇形折板从会堂中心向四周呈放射布置成圆形,巧妙的运用切割手法形成一圈三角形的外墙,结构形式与建筑造型完美统一。

大跨度建筑的建筑造型

同一个画笔在不同人手中就会描绘出不一样的景色,建筑中也是如此,

凭借着建筑师的无限创造力和想象,大跨建筑不再是单调的造型,而是根据自然,历史等条件结合在一起,使大跨建筑物的造型更加的美观,更加的奇特。

其中不得不说的是我们国家在奥运会期间建造的“鸟巢”体育馆。 “鸟巢”是2008年北京奥运会主体育场。由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师合作完成的巨型体育场设计,形态如同孕育生命的“巢”,它更像一个摇篮,寄托着人类对未来的希望。设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理,只是坦率地把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。

“鸟巢”以巨大的钢网围合、覆盖着9.1万人的体育场;观光楼梯自然地成为结构的延伸;立柱消失了,均匀受力的网如树枝般没有明确的指向,让人感到每一个座位都是平等的,置身其中如同回到森林;把阳光滤成漫射状的充气膜,使体育场告别了日照阴影。

还有一个很有名的建筑就是悉尼歌剧院,坐落在海边的风帆。 歌剧院整个分为三个部分:歌剧厅、音乐厅和贝尼朗餐厅。歌剧厅、音乐厅及休息厅并排而立,建在巨型花岗岩石基座上,各由4块巍峨的大壳顶组成。这些“贝壳”依次排列,前三个一个盖着一个,面向海湾依抱,最后一个则背向海湾侍立,看上去很像是两组打开盖倒放着的蚌。高低不一的尖顶壳,外表用白格子釉磁铺盖,在阳光照映下,远远望去,既像竖立着的贝壳,又像两艘巨型白色帆船,飘扬在蔚蓝色的海面上,故有“船帆屋顶剧院”之称。

悉尼歌剧院设备完善,使用效果优良,是一座成功的音乐、戏剧演出建筑。那些濒临水面的巨大的白色壳片群,象是海上的船帆,又如一簇簇盛开的花朵,在蓝天、碧海、绿树的衬映下,婀娜多姿,轻盈皎洁。这座建筑已被视为世界的经典建筑载入史册。

候机楼位于纽约的约翰·肯尼迪机场,是1956年委托设计,1962年竣工的。建筑外形象展翅的大鸟,动势很强;屋顶由四块浇钢筋混凝土壳体组合而成,几片壳体只在几个点相连,空隙处布置天窗,楼内的空间富于变化。这是一个凭借现代技术把建筑同雕塑结合起来的作品。它极具表现力的混凝土外部造型和高大的内部空间使公众产生丰富的想象,也使它成为极富魅力的建筑之一。由于长期使用,建筑已陷入反复修缮的状态,已失去了作为一个现代新建筑的典范而具有的雄伟。

大跨度建筑从总体规划,个体设计到构造设计都提出了许多新的研究课题,需要从事建筑的工作者去探索。在我看来,无论是什么类型的建筑都离不开建筑从事者的深厚的知识底蕴,和辛勤的工作。作为即将成为那一份子的我,应该扎实掌握专业知识,拓展自己的眼界,世界观,为以后的建筑业贡献一份微薄的力量。

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/6ygo.html

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