3常用结构体系所适用的建筑类型

1、第第3篇篇 常用结构体系常用结构体系 所适用的建筑类型所适用的建筑类型 房屋建筑学 教学课件结构体系的分类结构体系的分类墙体承重体系墙体承重体系骨架承重体系骨架承重体系空间结构体系空间结构体系：薄壳、网架、悬索、膜：薄壳、网架、悬索、膜砌体墙承重体系砌体墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系钢筋混凝土墙承重体系框架体系框架体系框剪、框筒体系框剪、框筒体系板柱体系板柱体系单层钢架、拱及排架体系单层钢架、拱及排架体系第第3篇篇 常用结构体系所适用的建筑类型常用结构体系所适用的建筑类型 第第1章章 墙体承重结构所适用的建筑类型墙体承重结构所适用的建筑类型 墙体承重结构体系墙体承重结构体系以部分或全部建筑外墙

2、以及若干固定不变的建筑内墙以部分或全部建筑外墙以及若干固定不变的建筑内墙作为垂直支承系统的一种体系作为垂直支承系统的一种体系砌体墙承重砌体墙承重 钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统 墙体材料的来源丰富，施工墙体材料的来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性方便，对建筑平面的适应性强，因此大量应用于低层和强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑，特别是住多层的民用建筑，特别是住宅、旅馆、学校、幼托、办宅、旅馆、学校、幼托、办公用房和一些小型商业用房、公用房和一些小型商业用房、工业厂房、诊疗所等工业厂房、诊疗所等 预制装配式的建筑平面相对较为规整，预制装配式的建筑平面相对较为规整，往往以横墙承重

3、居多，使用不够灵活，往往以横墙承重居多，使用不够灵活，但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、但能够适应一般的学校、宿舍、旅馆、住宅、办公等建筑的要求住宅、办公等建筑的要求 ；现浇的往往大量应用于高层建筑，特现浇的往往大量应用于高层建筑，特别是高层的办公楼、旅馆、病房、住别是高层的办公楼、旅馆、病房、住宅等建筑中宅等建筑中 砌体墙承重体系砌体墙承重体系砌体结构砌体结构由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，成为砌体结构，它是结构，成为砌体结构，它是石砌体、砖砌体、砌块砌体石砌体、砖砌体、砌块砌体等结构的统称。等结构的统称。石砌体石

4、砌体，包括各种卵石、毛石、片石和条石等砌体。，包括各种卵石、毛石、片石和条石等砌体。砖砌体砖砌体，包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖，包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等砌体。等砌体。砌块砌体砌块砌体，包括混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、，包括混凝土砌块、加气混凝土砌块、轻骨料混凝土砌块、无筋和配筋砌体等。无筋和配筋砌体等。砌体结构的优点砌体结构的优点：耐火性好，化学稳定性和大气稳定性好；易于就地：耐火性好，化学稳定性和大气稳定性好；易于就地取材，节约材料、水泥和木材；隔热、隔声性能好；墙体即使承重构取材，节约材料、水泥和木材；隔热、隔声性能好

5、；墙体即使承重构件，同时又起到维护和分隔室内外空间的作用，结构简单、造价较低。件，同时又起到维护和分隔室内外空间的作用，结构简单、造价较低。砌体结构的缺点砌体结构的缺点：抗拉、弯、剪及抗震性能差；材料用量多，结构自：抗拉、弯、剪及抗震性能差；材料用量多，结构自重大；砌筑工作强度大，施工进度慢；切房间尺寸受钢筋混凝土梁板重大；砌筑工作强度大，施工进度慢；切房间尺寸受钢筋混凝土梁板经济跨度的限制，空间形状和大小收到限制，房间的组合不够灵活，经济跨度的限制，空间形状和大小收到限制，房间的组合不够灵活，开窗也受到限制，仅适用于房间不大、层数不多的科研楼、办公楼、开窗也受到限制，仅适用于房间不大、层数不

6、多的科研楼、办公楼、医院和居住建筑等。医院和居住建筑等。某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面图某纵横墙混合承重的混合结构办公楼平面图某横墙承重的混合结构宿舍平面图某横墙承重的混合结构宿舍平面图某混合结构多层住宅平面某混合结构多层住宅平面某混合结构独立式住宅墙多变化某混合结构独立式住宅墙多变化横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，易得到较好的采光条件，横墙承重的方式在纵方向可以获得较大的开窗面积，易得到较好的采光条件，但平面较呆板但平面较呆板 纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间有一定的好处，但其整体纵墙承重的方式可减少横墙的数量，对开放室内空间有一定的好处，但其整体刚度往往不

7、如横墙承重的方案好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地刚度往往不如横墙承重的方案好，纵向开窗面积也受到限制，所以在高烈度地震区应慎重对待震区应慎重对待 纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚纵、横墙混合承重的方案除应有一定数量的纵墙及横墙拉齐以加强建筑物的刚度、满足抗震的要求外度、满足抗震的要求外 ，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获，其墙体的布置相对较为自由，在平面组合方面可获得交通组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅得交通组织的方便并能够形成较好的采光和通风的条件，尤其适用于民用住宅 砌体墙承重体系砌体墙承重体系1.对于

8、房间开间尺寸相同，且符合钢筋混对于房间开间尺寸相同，且符合钢筋混凝土梁板经济跨度的小空间建筑，常采用凝土梁板经济跨度的小空间建筑，常采用横墙承重横墙承重。2.当房间进深较统一，且符合钢筋混凝土当房间进深较统一，且符合钢筋混凝土梁板的经济跨度，但开间尺寸多样，要求梁板的经济跨度，但开间尺寸多样，要求布置灵活时，可采用布置灵活时，可采用纵墙承重纵墙承重。3.当开间、进深变化较多时，可以考虑采当开间、进深变化较多时，可以考虑采用用纵横墙混合承重纵横墙混合承重。砌体墙承重体系砌体墙承重体系砖石结构的住宅和小型旅馆砖石结构的住宅和小型旅馆砖墙承重的混合结构多层学生宿舍砖墙承重的混合结构多层学生宿舍砌块墙

9、承重的混合结构实验楼砌块墙承重的混合结构实验楼某混合结构的多层教学楼某混合结构的多层教学楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重体系的承重墙可以分为预制装配和现浇两种主要形式。预制装配式：工厂预制，在现场安装。工业化程度高，构件需要标准化生产，对装配节点有严格的结构和构造方面的要求。现浇钢筋混凝土：主体结构在现场整体浇注，整体性强，墙体布置与预制装配的相比之下较为灵活，横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重等方案均可选择。钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统预制装配式钢筋混凝土墙承重体系住宅示意预制装配式钢筋混凝土墙承重体系住宅示意预制楼板预制楼板预制外墙板预制外墙板预制内墙

10、板预制内墙板(a)(b)板材装配式建筑板材装配式建筑钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统1967年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅年蒙特利尔世界博览会展出的预制装配式盒子住宅现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层住宅楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统现浇现浇钢筋混凝土剪力墙体系的高层办公楼钢筋混凝土剪力墙体系的高层办公楼钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统钢筋混凝土墙承重系统 某剪力墙体系高层住宅平面某剪力墙体系高层住宅平面 某短肢剪力墙体系高层住宅平面某短肢剪力墙体系高层住宅平面

11、短肢剪力墙的体系较之长肢的剪力墙体系更能够增加建筑空间在使用过程中变短肢剪力墙的体系较之长肢的剪力墙体系更能够增加建筑空间在使用过程中变动的可能性动的可能性 第第3篇篇 常用结构体系所适用的建筑类型常用结构体系所适用的建筑类型 第第2章章 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型 骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构

12、构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活以梁板柱构成建以梁板柱构成建筑物的骨架，传筑物的骨架，传递和支撑建筑物递和支撑建筑物的全部荷载，而的全部荷载，而墙体仅起分隔室墙体仅起分隔室内外空间和围护内外空间和围护作用。作用。框架结

13、构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 由于承重结构和围护结构的由于承重结构和围护结构的明确分工，这就使得房间布明确分工，这就使得房间布置较为方便，空间划分较为置较为方便，空间划分较为灵活，隔墙的形状可以是直灵活，隔墙的形状可以是直线、曲线、折线等，门窗的线、曲线、折线等，门窗的大小也可以自由多变，这样大小也可以自由多变，这样不仅能适应复杂的建筑功能不仅能适应复杂的建筑功能要求，同时还为丰富建筑空要求，同时还为丰富建筑空间提供了有利的条件。间提供了有利的条件。框架结构柱框架结构柱的截面常为矩形，的截面常为矩形，根据需要也可设计

14、为根据需要也可设计为t型、型、i i型和其他形状。型和其他形状。横梁横梁截面通常为矩形或者梯截面通常为矩形或者梯形，有时为了提高房屋净高形，有时为了提高房屋净高度也有做成花篮形的。度也有做成花篮形的。某框架结构档案馆平面图某框架结构档案馆平面图(a) 二层平面二层平面(b) 一层平面一层平面某饭店建筑框架呈扇形排列某饭店建筑框架呈扇形排列某银行建筑框架成角度交叉排列某银行建筑框架成角度交叉排列框架结构建筑的特点：由于墙体不用承重，故可框架结构建筑的特点：由于墙体不用承重，故可以创造开敞的空间，且作为围护分隔的墙体可以以创造开敞的空间，且作为围护分隔的墙体可以根据各个楼层的不同需要设置，无需上下

15、对齐根据各个楼层的不同需要设置，无需上下对齐n一层平面一层平面n二层平面二层平面框架结构支承系统框架结构支承系统 钢筋混凝土框架支承的大型体育馆的看台下部室内空间钢筋混凝土框架支承的大型体育馆的看台下部室内空间框架结构建筑的围护及分隔墙体的选材及布置框架结构建筑的围护及分隔墙体的选材及布置第第2章章 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系

16、统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活框架结构框架结构以梁板以梁板柱构成建筑物的柱构成建筑物的骨架，传递和支骨架，传递和支撑建筑物的全部撑建筑物的全部荷载，而墙体仅

17、荷载，而墙体仅起分隔室内外空起分隔室内外空间和围护作用。间和围护作用。框剪体系框剪体系是在框架结是在框架结构中适当中布置能抵构中适当中布置能抵抗水平推力的墙体，抗水平推力的墙体，并使框架柱、楼板有并使框架柱、楼板有可靠连接二形成的结可靠连接二形成的结构体系。构体系。框筒结构框筒结构是指由一个是指由一个或几个筒体（加密柱或几个筒体（加密柱距）作为竖向结构。距）作为竖向结构。框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 某框剪体系高层旅馆平面 某框筒体系高层办公楼平面 某船厂技术中心楼外框 在垂直方向有变化某框筒结构办公楼核心筒跟

18、随建筑外形作变化美国芝加哥西尔斯大厦的束筒框架结构布置及体型变化第第2章章 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因

19、在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活框架结构框架结构以梁板以梁板柱构成建筑物的柱构成建筑物的骨架，传递和支骨架，传递和支撑建筑物的全部撑建筑物的全部荷载，而墙体仅荷载，而墙体仅起分隔室内外空起分隔室内外空间和围护作用。间和围护作用。框剪体系框剪体系是在框架结是在框架结构中适当中布置能抵构中适当中布置能抵抗水平推力的墙体，抗水平推力的墙体，并使框架柱、楼板有并使框架柱、楼板有可靠连接二形

20、成的结可靠连接二形成的结构体系。构体系。框筒结构框筒结构是指由一个是指由一个或几个筒体（加密柱或几个筒体（加密柱距）作为竖向结构。距）作为竖向结构。板柱结构板柱结构是是由楼板（屋由楼板（屋面板）、柱面板）、柱等构件组成等构件组成的，承受竖的，承受竖向及水平荷向及水平荷载的空间结载的空间结构体系。构体系。框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 排架排架 板柱体系板柱体系 板柱结构除了具有框架结板柱结构除了具有框架结构的优点外，由于其楼面荷构的优点外，由于其楼面荷载直接传给柱及柱下基础，载直接传给柱及柱下基础，因此缩短了传力途径，增大因此缩短了传力途径

21、，增大了楼层净高，结构高度小，了楼层净高，结构高度小，顶棚平整，内部空间分隔不顶棚平整，内部空间分隔不受梁的影响。采光、通风及受梁的影响。采光、通风及卫生条件好，模板及施工简卫生条件好，模板及施工简单。但楼板较厚，楼板材料单。但楼板较厚，楼板材料用量较多。用量较多。 适用于使用荷载合适的适用于使用荷载合适的商场、图书馆、仓储、多层商场、图书馆、仓储、多层轻型厂房等。轻型厂房等。 某现浇板柱体系档某现浇板柱体系档案馆剖面图案馆剖面图某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意某装配式板柱体系办公楼平面及施工工艺示意(a)某装配式板柱体系办公楼建筑方案某装配式板柱体系办公楼建筑方案(b) 某装配式板柱

22、体某装配式板柱体系办公楼施工方案系办公楼施工方案伞状结构的无梁楼盖伞状结构的无梁楼盖第第2章章 骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系所适用的建筑类型骨架结构体系骨架结构体系对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁对于建筑空间布置在构思上主要在于用两根柱子和一根横梁来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空来取代了一片承重墙。这样原来在墙承重结构支承系统中被承重墙体占据的空间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且间就尽可能地给释放了出来，使得建筑结构构件所占据的空间大大减少，而且在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可

23、以灵活布置和移动，因在骨架结构承重系统中，无论是内、外墙均不承重，可以灵活布置和移动，因此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且此较为适用于那些需要灵活分隔空间的建筑物，或是内部空旷的建筑物，而且建筑立面处理也较为灵活建筑立面处理也较为灵活框架结构框架结构以梁板以梁板柱构成建筑物的柱构成建筑物的骨架，传递和支骨架，传递和支撑建筑物的全部撑建筑物的全部荷载，而墙体仅荷载，而墙体仅起分隔室内外空起分隔室内外空间和围护作用。间和围护作用。框剪体系框剪体系是在框架结是在框架结构中适当中布置能抵构中适当中布置能抵抗水平推力的墙体，抗水平推力的墙体，并使框架柱、楼板有并使框架柱

24、、楼板有可靠连接二形成的结可靠连接二形成的结构体系。构体系。框筒结构框筒结构是指由一个是指由一个或几个筒体（加密柱或几个筒体（加密柱距）作为竖向结构。距）作为竖向结构。板柱结构板柱结构是是由楼板（屋由楼板（屋面板）、柱面板）、柱等构件组成等构件组成的，承受竖的，承受竖向及水平荷向及水平荷载的空间结载的空间结构体系。构体系。框架结构体系框架结构体系 框剪、框筒等体系框剪、框筒等体系 单层刚架、拱单层刚架、拱 、排架排架 板柱体系板柱体系 刚架刚架是指单层骨架结构梁柱是指单层骨架结构梁柱之间为刚性连接。之间为刚性连接。拱拱与刚架相仿，可以理解为与刚架相仿，可以理解为在梁柱在平面内按照一定的在梁柱在

25、平面内按照一定的曲率成为连续的弯曲构件。曲率成为连续的弯曲构件。排架排架是指屋架等与柱子之间是指屋架等与柱子之间铰接，能够承受大型的起重铰接，能够承受大型的起重设备运行时所产生的动荷载设备运行时所产生的动荷载 由于刚架的梁柱是刚性节点，在竖向荷载作用下柱由于刚架的梁柱是刚性节点，在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用，因而能对梁有约束作用，因而能减少梁的跨中弯矩减少梁的跨中弯矩；同样，在；同样，在水平荷载下，梁对柱也有约束作用，能水平荷载下，梁对柱也有约束作用，能减少柱内的弯矩减少柱内的弯矩。刚架结构受力合理，轻巧美观，能跨越较大的跨度，因刚架结构受力合理，轻巧美观，能跨越较大的跨度，因而应用非常广

26、泛。一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场而应用非常广泛。一般用于体育馆、礼堂、食堂、菜场等大空间的民用建筑，也可用于工业建筑。等大空间的民用建筑，也可用于工业建筑。某刚架结构车站某刚架结构车站钢制刚架结构的飞机库钢制刚架结构的飞机库 钢制刚架结构的玻璃暖房钢制刚架结构的玻璃暖房 早期罗马人在建筑中使用的拱券早期罗马人在建筑中使用的拱券 由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩值可由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩值可以降低到最小限度，以降低到最小限度，主要内力变成轴线压力主要内力变成轴线压力，且应力分布，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面均匀，能充分利用材料的强

27、度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。小，故拱能跨越较大的空间。 但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保证但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保证结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横向推结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横向推力。力。 拱结构安组成和支座方式不同分为拱结构安组成和支座方式不同分为三铰拱、两铰拱和三铰拱、两铰拱和无铰拱无铰拱三种。三种。拱结构的住宅室内拱结构的住宅室内美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面美国蒙哥马里体育馆用平行拱支承屋面覆盖圆形平面墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交墨西哥马达莱纳体育中心体育宫用四道相交的

28、拱支承屋面覆盖接近正方形的平面的拱支承屋面覆盖接近正方形的平面法国某大学建筑由不断转变排列角度的落地拱生成法国某大学建筑由不断转变排列角度的落地拱生成两片交叉拱作为索网两片交叉拱作为索网边缘构件边缘构件两片刚性拱支撑屋面索网及其边缘构件两片刚性拱支撑屋面索网及其边缘构件拱在体育建筑及展示空间中的应用拱在体育建筑及展示空间中的应用排架结构柱顶与屋架为排架结构柱顶与屋架为铰接铰接，柱底与基础顶面为固结。一榀榀框，柱底与基础顶面为固结。一榀榀框架之间在垂直和水平方向都需要选择合适的地方来添加支撑构件，架之间在垂直和水平方向都需要选择合适的地方来添加支撑构件，以增加其水平刚度。以增加其水平刚度。排架结

29、构排架结构某单层厂房室内某单层厂房室内第第3篇篇 常用结构体系所适用的建筑类型常用结构体系所适用的建筑类型 第第3章章 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型 空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁属于空间薄壁结构，又可分结构，又可分为为曲面壳曲面壳和和折折板板两种。对建两种。对建筑而言，结构筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且，而且可以切削可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式

30、 悬索悬索 曲面壳结构主要承受曲面内的轴向力，弯矩和扭矩很小，所以混凝土强曲面壳结构主要承受曲面内的轴向力，弯矩和扭矩很小，所以混凝土强度得以充分利用。由于薄壳厚度仅为跨度的几百分之一。而一般的平板结构度得以充分利用。由于薄壳厚度仅为跨度的几百分之一。而一般的平板结构厚度是跨度的几十分之一。所以薄壳结构具有厚度是跨度的几十分之一。所以薄壳结构具有自重轻、省材料、跨度大、外自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点形多样的优点。但大多数薄壳结构的形式较为复杂，多采用现浇施工，费工、。但大多数薄壳结构的形式较为复杂，多采用现浇施工，费工、费时、费模板，且结构计算较为复杂，不宜承受集中荷载。费时、费模板

31、，且结构计算较为复杂，不宜承受集中荷载。 曲面壳结构形式有很多，常用的有曲面壳结构形式有很多，常用的有筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳等筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳等。从双曲面抛物线壳上切取一部分，可以做成各种形状的扭壳如上图。从双曲面抛物线壳上切取一部分，可以做成各种形状的扭壳如上图。罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶罗马小体育宫圆形网状扁球壳屋顶用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅（墨西哥）用八个双曲抛物面薄壳拼成了洛斯马纳提拉斯餐厅（墨西哥） 用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅用三个相同的扭壳构成某疗养所的餐厅 折板结构是以一定倾斜角度整体相连的一种折板结构是以一定倾斜角度整体相连的

32、一种薄板体系。折板的薄板体系。折板的波峰和波谷处波峰和波谷处刚度最大，可视刚度最大，可视为连续板的各支点，折板结构呈空间受力状态，为连续板的各支点，折板结构呈空间受力状态，具有良好的力学性能，结构具有良好的力学性能，结构厚度薄，省材料，省厚度薄，省材料，省模板，构造简单模板，构造简单。折板结构可以用来建造大跨度。折板结构可以用来建造大跨度屋顶，也可以做外墙。屋顶，也可以做外墙。折板成角度铺设折板成角度铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面折板水平铺设折板水平铺设用作建筑物的屋面用作建筑物的屋面 折板作为支承某体育馆屋顶的垂直构件折板作为支承某体育馆屋顶的垂直构件(a) 立面立面(b)剖面剖面折板

33、薄壳结构建筑折板薄壳结构建筑第第3章章 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁属于空间薄壁结构，又可分结构，又可分为为曲面壳曲面壳和和折折板板两种。对建两种。对建筑而言，结构筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且，而且可以切削可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照受由许多杆件按照受力的合理性有规律力的合理性有规律地排列

34、组合而成，地排列组合而成，可以分为可以分为平板网架平板网架和和网壳网架网壳网架两种。两种。网架空间整体性好。网架空间整体性好。平板网架杆件正交、平板网架杆件正交、斜交后可以形成不斜交后可以形成不同的平面形状，使同的平面形状，使用相当灵活。用相当灵活。(a)平板网架平板网架(b)(c)曲面网架曲面网架网架具有下列优点：网架具有下列优点：1）杆件之间互相起支撑作用，形成多向受力的空间结构，故其整体性强、）杆件之间互相起支撑作用，形成多向受力的空间结构，故其整体性强、稳定性好、空间刚度大、有利于抗震。稳定性好、空间刚度大、有利于抗震。2）当荷载作用于网架各节点上时，杆件主要承受轴向力，故能充分发挥材

35、）当荷载作用于网架各节点上时，杆件主要承受轴向力，故能充分发挥材料的强度，节省材料。料的强度，节省材料。3）网架结构高度小，可以有效的利用空间。）网架结构高度小，可以有效的利用空间。4）结构的杆件规格统一，有利于工厂化生产。）结构的杆件规格统一，有利于工厂化生产。5）网架形式多样，可以创造丰富多彩的建筑形式。）网架形式多样，可以创造丰富多彩的建筑形式。网架结构主要用来建造大跨度公共建筑的屋顶，适用于多种平面形状。网架结构主要用来建造大跨度公共建筑的屋顶，适用于多种平面形状。 网壳与主体结构脱开，自成体系地作为围护结构而存在网壳与主体结构脱开，自成体系地作为围护结构而存在 网壳相当于格构化的薄壳

36、，但由钢杆件组成的网壳一般比混凝土薄壳网壳相当于格构化的薄壳，但由钢杆件组成的网壳一般比混凝土薄壳的自重要小得多，除了用作大空间的顶盖外，还可以整体化地围合空间的自重要小得多，除了用作大空间的顶盖外，还可以整体化地围合空间 。由网架结构覆盖的音乐厅由网架结构覆盖的音乐厅由网架结构覆盖的交通空间由网架结构覆盖的交通空间n空间网架在建筑物入口处的运用空间网架在建筑物入口处的运用曲面网架的大型展示空间及运动馆曲面网架的大型展示空间及运动馆第第3章章 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较

37、为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁结属于空间薄壁结构，又可分为构，又可分为曲曲面壳面壳和和折板折板两种。两种。对建筑而言，结对建筑而言，结构本身就形成了构本身就形成了“面面”，而且可，而且可以切削以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照由许多杆件按照受力的合理性有受力的合理性有规律地排列组合规律地排列组合而成，可以分为而成，可以分为平板网架平板网架和和网壳网壳网架网架两种。网架两种。网架空间整体性好。空间整体性好。平板网架杆件正平板网架杆件正交、斜交后可以交、斜交后可以形成不同的

38、平面形成不同的平面形状，使用相当形状，使用相当灵活。灵活。用高强钢丝做用高强钢丝做拉索拉索，加上高强的加上高强的边缘构边缘构件件以及下部的以及下部的支承支承构件构件，使结构自重，使结构自重极大地减小，而跨极大地减小，而跨度大大增加。除稳度大大增加。除稳定性相对较差外，定性相对较差外，是比较理想的大跨是比较理想的大跨屋盖结构形式。对屋盖结构形式。对于建筑而言，由于于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的拉索显示出柔韧的状态，使得结构形状态，使得结构形式轻巧且具有动感式轻巧且具有动感 悬索结构由悬索结构由索网、边缘构件、索网、边缘构件、和下部支撑和下部支撑三部分组成。索网只三部分组成。索网只承受拉力，既无

39、弯矩也无剪力。承受拉力，既无弯矩也无剪力。索网的边缘构件是索网的支座，索网的边缘构件是索网的支座，索网通过锚固件固定在边缘构件索网通过锚固件固定在边缘构件上。上。边缘构件边缘构件可以采用梁、桁架、可以采用梁、桁架、拱等结构形式。悬索的下部拱等结构形式。悬索的下部结构结构支撑结构支撑结构一般承受压力，常采用一般承受压力，常采用柱子。柱子。屋盖用悬索结构的屋盖用悬索结构的冰球馆冰球馆悬索结构屋面覆盖的世博会展厅悬索结构屋面覆盖的世博会展厅某展示厅（意大利）某展示厅（意大利）第第3章章 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发

40、挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁属于空间薄壁结构，又可分结构，又可分为为曲面壳曲面壳和和折折板板两种。对建两种。对建筑而言，结构筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且，而且可以切削可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照由许多杆件按照受力的合理性有受力的合理性有规律地排列组合规律地排列组合而成，可以分为而成，可以分为平板网架平板网架和和网壳网壳网架网架两种。网架两种。网架空间整体性好。空间整体性好。平板网架杆件正平板网架杆件正

41、交、斜交后可以交、斜交后可以形成不同的平面形成不同的平面形状，使用相当形状，使用相当灵活。灵活。用高强钢丝做用高强钢丝做拉索拉索，加上高强的加上高强的边缘构边缘构件件以及下部的以及下部的支承支承构件构件，使结构自重，使结构自重极大地减小，而跨极大地减小，而跨度大大增加。除稳度大大增加。除稳定性相对较差外，定性相对较差外，是比较理想的大跨是比较理想的大跨屋盖结构形式。对屋盖结构形式。对于建筑而言，由于于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的拉索显示出柔韧的状态，使得结构形状态，使得结构形式轻巧且具有动感式轻巧且具有动感在本质上也是在本质上也是受拉构件受拉构件。兼。兼有有承重和围护承重和围护的双重功能。的

42、双重功能。其张拉力来源其张拉力来源于充气或者用于充气或者用桅杆、拱、拉桅杆、拱、拉索等构件来将索等构件来将膜绷紧。膜绷紧。膜结构主要可分为膜结构主要可分为帐篷膜结构帐篷膜结构和和充气膜结构充气膜结构两种。两种。帐篷膜结构帐篷膜结构是利用骨架、网索将现代各种现代薄膜材料绷是利用骨架、网索将现代各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构。这种结构在任何情况下都得紧形成建筑空间的一种结构。这种结构在任何情况下都得保持受拉状态，否则会失去稳定。帐篷薄膜结构的主要优保持受拉状态，否则会失去稳定。帐篷薄膜结构的主要优点是：点是：轻巧柔软、透明度高、采光好、省材料、构造简单、轻巧柔软、透明度高、采光好、省材

43、料、构造简单、安装快速、便于拆迁安装快速、便于拆迁，这种结构易于出现的弊病是抗风能，这种结构易于出现的弊病是抗风能力差而易失去稳定。这种结构主要用于临时性或半永久性力差而易失去稳定。这种结构主要用于临时性或半永久性建筑，如提供短期使用的博览会建筑、体育建筑、文娱演建筑，如提供短期使用的博览会建筑、体育建筑、文娱演出建筑和进行其他活动的临时性建筑。出建筑和进行其他活动的临时性建筑。充气膜建筑充气膜建筑是利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空是利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间，并承受外力，故称为薄膜结构。他在任何情况下必须间，并承受外力，故称为薄膜结构。他在任何情况下必须处于受拉状态才能保

44、持结构的稳定，所以它总是以曲线和处于受拉状态才能保持结构的稳定，所以它总是以曲线和曲面来构成自己的独特外形。薄膜充气后均匀受力，能充曲面来构成自己的独特外形。薄膜充气后均匀受力，能充分发挥材料的力学性能，省材料，加之薄膜本身很轻，因分发挥材料的力学性能，省材料，加之薄膜本身很轻，因而可以覆盖巨大的空间。这种结构造型美观，且能适用于而可以覆盖巨大的空间。这种结构造型美观，且能适用于何种形状的平面。薄膜材料透明度高，即使跨度很大的建何种形状的平面。薄膜材料透明度高，即使跨度很大的建筑不设天窗也能满足采光要求。筑不设天窗也能满足采光要求。体育场张拉膜结构顶盖体育场张拉膜结构顶盖张拉膜结构的连廊张拉膜

45、结构的连廊张拉膜结构的展示空间张拉膜结构的展示空间某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的某体育场由半透明的充气膜结构覆盖，可根据不同球队的比赛改变外观的颜色比赛改变外观的颜色充气膜结构的植物园穹顶充气膜结构的植物园穹顶膜结构的空间研究大楼膜结构的空间研究大楼第第3章章 空间结构体系所适用的建筑类型空间结构体系所适用的建筑类型空间结构支承系统空间结构支承系统各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构各向受力，可以较为充分地发挥材料的性能，因而结构自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式自重小，是覆盖大型空间的理想结构形式属于空间薄壁属于空间薄壁结构，又可分结构，又可分为为曲面壳曲面壳和和折折板板两种。对建两种。对建筑而言，结构筑而言，结构本身就形成了本身就形成了“面面”，而且，而且可以切削可以切削薄壳薄壳 网架网架 膜膜 混合形式混合形式 悬索悬索 由许多杆件按照由许多杆件按照受力的合理性有受力的合理性有规律地排列组合规律地排列组合而成，可以分为而成，可以分为平板网架平板网架和和网壳网壳网架网架两种。网架两种。网架空间整体性好。空间整体性好。平板网架杆件正平板网架杆件正交、斜