第三章大跨建筑概述.ppt

胶合木构件之节点连接 Connection of Lamella Timber Members 折板结构 受力特点 它是以一定角度整体联系的薄板体系。折板结构通过折缝和端部支座或中部横隔的加劲作用，能形成具有折线形横截面的梁、刚架、拱或穹顶等结构，是一种双向受力与传力体系，横向靠多跨连续板传力，纵向靠侧缝及两侧斜板传力。故受力性能良好，又因主要是板式结构，构造简单、施工方便、模板消耗少。 结构形式与尺寸 折板结构的形式主要分为有边梁的和无边梁的两种。无边梁的折板由若干等厚度的平板和横隔构件组成，预制V形折板就是其中的一种。有边梁的折板一般为现浇结构，由板、边梁和横隔构件三部分组成，与筒壳类似（见图）。边梁的间距ι2通常也称为波长，横隔的间距ι1称为跨度。 折板的尺度 巴黎联合国教科文组织会议大厅 小试验 用书做两个支座，找一张纸放在书上，用手压 把纸折成许多小片，同样放在书上 ——折板结构，可以是混凝土板，也可以是折板网架（与上图类似） 钢筋混凝土薄壳结构 R.C. Shell Structures 可以直接落在地上，（做强基础抗推）也可以落在周边框架柱（一般做成斜撑，抗侧力性能比规则框架好）上 方便采光或出入可在拱脚处开比较大的洞 薄壳结构特点 双向直接传力—强度大 当t/R≤1/20时，薄壳中内力可忽略弯曲内力而只考虑薄膜内力 极大空间刚度——刚度大 双曲是使薄板以最少之料构成最坚之形的最经济途径 屋面承重合一——板架合一，材尽其用 曲线优美形态多变 计算及施工复杂 内部空间有回声及声音聚焦问题 薄壳结构尺度 筒壳 筒壳有边梁和横隔板以纵向直线两端为其支座或四边支承，L1/L2小于1为短壳，反之为长壳，矢高?1不应小于L2/8，壳体截面的总高度≥(1/15~1/10)L1 长壳的厚度t=(1/500~1/300 )L1，且≥50mm。 球壳 壳板厚t一般由构造要求定，可取球壳半径的1/600，对于现浇钢筋混凝土球壳其厚度应≥40mm，对于装配整体式球壳其厚度应≥30mm，壳板边缘应局部加厚，加厚范围一般不小于壳体直径的1/12~1/10，增加的厚度不小于壳体中间部分的厚度。 薄壳结构尺度 双曲扁壳 双曲扁壳矢高与底面短边之比应不大于1/5，但也不能太扁以避免向平板转化。当双面扁壳双面曲率不等时，较大曲率与较小曲率之比，以及底面长边与短边之比，均不宜超过2。双曲扁壳允许倾斜放置，但壳体底平面的最大倾角不宜超过10°，其它尺度要求同球壳。 双曲抛物面壳 壳厚尺度要求同球壳，但在靠近边缘1/10短边长范围内壳板应加厚。对于组合型扭壳，在屋脊交接缝附近的局部区域还应逐渐加厚到3～4倍壳厚，加厚范围需满足受力要求，但不小于短边边长的1/10，同时应使加厚部分光滑地过渡。 钢筋混凝土薄壳结构工程实例 Some Examples of R.C. Shell Structures 钢筋混凝土薄壳结构工程实例 Some Examples of R.C. Shell Structures 就是用桁架梁交叉组成，赘余杆件不多，跨越跨度不大，以前经济紧张采用， 画桁架梁图示意 判断自己布置的结构稳定（不是机构）的方法 1、靠结构力学的知识判断（比较简单清楚的可以判断，练习多了能力就强了，鸟巢投标时有个方案由于是机构而失败） 2、复杂的结构（通过结构师计算来判定） 四角锥体系 Quadri-Pyramid Systems 三角锥体系 Tri-Pyramid Systems 由于其整体形式为板的形式，其力学特性与板一致 支承方式可以是点支承和四边支承（点支承至少要3点才稳定） 平板网架结构尺度 网架的高度与短向跨度之比一般为： 跨度＜30m时，约为1/10~1/14 跨度=30~60m时，约为1/12~1/16 跨度＞60m时，约为1/14~1/20。 网格尺寸与网架短向跨度之比一般为： 跨度＜30m时，约为1/8~1/12 跨度=30~60m，约为1/10~1/16 跨度＞60m时，约为1/12~1/20。 平板网架工程实例 Examples of Plate-like Space Trusses 首都体育馆 The Capital Gymnasium 首都体育馆 The Capital Gymnasium 网架吊装 Lift of the Space Truss 网架吊装 Lift of the Space Truss 网架吊装 Lift of the Space Truss 深圳市体育馆 Shenzhen Gymnasium 北京机场四机位库 B