土木概论之单层与多层建筑.ppt
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4.2单层与多层建筑 图1.1 房屋主体结构的各种形式示意 (a)墙体结构；(b)框架结构；(c)错列桁架结构；(d)筒体结构；(e)拱结构；(f)网架结构；(g)空间薄壳结构；(h)钢索结构；(i)空间折板结构 建筑结构体系 4.2.1 单层建筑4.2 单层与多层建筑 4.2 单层与多层建筑 •4.2.2 大跨度建筑• 大跨度建筑通常是指跨度在60m以上的建筑，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4.2 单层与多层建筑 空间结构—网架1 1、、 网架结构网架结构 由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点 缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂网架结构广泛用作体育馆、展览馆、俱乐部、影剧院、食堂、会议室、候车厅、飞机库、车间等的屋盖结构 1 1、、 网架结构网架结构 类型：平板网架、曲面网架 按外形： ① 平板网架 a.交叉桁架体 系 b.角锥体系 ② 曲面网架 a.球面网壳 b.柱面网壳 c.双曲面网壳 2 2、网壳结构、网壳结构网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。
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 全国最大跨度的球壳—厦门漳州后石电厂球形煤仓网壳结构 由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材3 3、悬索结构、悬索结构 悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能，可以做到跨度大、自重小、材料省、易施工 代代木体育馆日本建筑大师丹下健三的作品 1958年建成的美国耶鲁大学溜冰馆是典型的组合悬索结构屋盖结构由沿建筑物纵向轴竖立的中央钢筋混凝土平面大拱和两侧的两片预应力索网组成曲面屋盖造型极为美观，外形有些象一只古怪的海龟似的甲壳动物 美国耶鲁大学溜冰馆入口处大拱与曲梁的轴线均为平面抛物线 4 4、悬吊结构、悬吊结构受力特点：荷载通过吊索或吊杆传递到固定在筒体或柱上的水平悬吊梁或桁架上，并通过筒体或柱传递到基础的结构体系 是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式 其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。
5 5、索膜结构、索膜结构 这种结构形式特别适用于大型体育场馆、入口廊道、小品、公众休闲娱乐广场、展览会场、购物中心等领域 美国亚特兰大为1996年奥运会修建的“佐治亚穹顶”（Geogia Dome，1992年建成）采用新颖的整体张拉式索一膜结构，其准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m 充气结构是指在以高分子材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的结构分气承式和气管式两种结构形式6 6、充气结构、充气结构 充气膜结构的植物园穹顶6 6、充气结构、充气结构 7 7、薄壳结构、薄壳结构•空间薄壳结构• 由曲面形板与边缘构件（梁、拱或桁架）组成的空间结构它能以较薄的板面形成承载能力高、刚度大的承重结构，并能覆盖大跨度的空间而无需中间设柱 建造时间：1958-1959 设计者：R.Camelot,J.de Mailly and B.Zehrfuss 它是分段预制的双曲双层薄壳，两层混凝土壳体的总共厚度只有12cm壳体平面为三角形，每边跨度达218m，高出地面48m，总的建筑使用面积为9万m2 空间薄壳结构7 7、薄壳结构、薄壳结构薄壳结构薄壳结构是用混凝土、塑料等刚性材料以各种曲面形式构成的薄壳结构，呈空间受力状态，主要承受曲面内的轴向力，而弯矩和扭距很小，所以混凝土强度能得到充分的利用。
薄壳结构具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点，可用来覆盖各种平面形状的建筑屋顶薄壳结构的形式较复杂，多采用现浇施工，费工、费时、费模板，且结构计算较复杂，不宜承受集中荷载,这些缺点在一定程度上影响了它的推广使用 8 8、应力蒙皮结构、应力蒙皮结构 9 9、拱结构、拱结构•拱结构• 以在一个平面内受力的由曲线（或折线）形构件组成的拱所形成的结构，来承受整个房屋的竖向荷载和水平荷载的结构 1988年建成的日本姬路市中心体育馆 •4.2.3 多层建筑• 是指建筑高度大于10米，小于24米（10米＜高度＜24米），且建筑层数大于3层，小于等于7层（3层＜层数≤7层）的建筑• 在结构施工上，多层住宅通常采用砖混结构，因而多层住宅的建筑造价一般较低。
