大跨度建筑构造

1、v大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准，国大跨度结构的跨度没有统一的衡量标准，国家标准家标准钢结构设计规范钢结构设计规范、网架结构设网架结构设计与施工规程计与施工规程将将60m以上定义为大跨度结以上定义为大跨度结构，计算和构造均有特殊规定。我国目前最构，计算和构造均有特殊规定。我国目前最大跨度做到大跨度做到340m，以钢索和膜材做成的索膜，以钢索和膜材做成的索膜结构最大已做到结构最大已做到320m。v1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v折板结构由折板和横隔构件组成折板结构由折板和横隔构件组成v折板结构呈空间受力状态，具有良好的力学性能折板结构呈空间受力状态，具有良好

2、的力学性能v结构厚度薄、省材料、构造简单结构厚度薄、省材料、构造简单v适用范围：适用范围：v可用来建造大跨度屋顶，也可用于外墙可用来建造大跨度屋顶，也可用于外墙v2、折板的结构形式、折板的结构形式 ：v单波和多波；单跨和多跨；三角形及梯形折板单波和多波；单跨和多跨；三角形及梯形折板v3、折板结构的建筑造型、折板结构的建筑造型v结构简单，可预制装配施工，广泛用于建筑中，造型新颖，结构简单，可预制装配施工，广泛用于建筑中，造型新颖，具有独特外观具有独特外观1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成的薄板结构用混凝土等刚性材料以各种曲面形式

3、构成的薄板结构v呈空间受力状态，主要承受曲面内的轴向力，弯距和扭距呈空间受力状态，主要承受曲面内的轴向力，弯距和扭距很小很小v混凝土强度得到充分利用，有很好的强度和刚度混凝土强度得到充分利用，有很好的强度和刚度v具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点具有自重轻、省材料、跨度大、外形多样的优点v适用范围：适用范围：v 薄壳结构可用来覆盖各种平面的建筑屋顶，但其体型薄壳结构可用来覆盖各种平面的建筑屋顶，但其体型复杂又采用线浇施工，且结构计算较复杂，不宜承受集中复杂又采用线浇施工，且结构计算较复杂，不宜承受集中荷载，这些缺点影响其推广。荷载，这些缺点影响其推广。v2、 薄壳的结构形式薄壳的结构形

4、式 ：筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳筒壳、圆顶壳、双曲扁壳、鞍形壳等等v3、薄壳结构的建筑造型：、薄壳结构的建筑造型：以各种几何曲面图形为基本特征，以各种几何曲面图形为基本特征，在造型上独具特色，给人以新奇感，突出建筑个性。在造型上独具特色，给人以新奇感，突出建筑个性。Hanging membranes by Heinz IslerIndoor Tennis Center in Heimberg, SwitzerlandIndoor Tennis Center in Heimberg, SwitzerlandIndoor Tennis Center in Heimberg, Switzerla

5、ndv1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v由索网、边缘构件、下部支撑结构三部分组成由索网、边缘构件、下部支撑结构三部分组成v只承受轴向拉力，既无弯距也无剪力只承受轴向拉力，既无弯距也无剪力v索网的边缘构件是索网的支座，索网通过锚固件与固定在边索网的边缘构件是索网的支座，索网通过锚固件与固定在边缘构件上缘构件上v索网结构能充分发挥材料的力学性能，利用钢索受拉、钢筋索网结构能充分发挥材料的力学性能，利用钢索受拉、钢筋混凝土边缘构件受弯，能节省大量材料，减轻结构自重混凝土边缘构件受弯，能节省大量材料，减轻结构自重v适用范围：适用范围：v悬索索网结构由于受力合理，自重轻，

6、能跨越巨大的空间而悬索索网结构由于受力合理，自重轻，能跨越巨大的空间而不需在中间加支点。建筑功能灵活，在大跨度建筑中应用广不需在中间加支点。建筑功能灵活，在大跨度建筑中应用广泛。泛。v2、悬索结构形式、悬索结构形式 ：v单层曲面、双层曲面、双曲面轮辐式、双曲面鞍形单层曲面、双层曲面、双曲面轮辐式、双曲面鞍形v3、悬索结构的建筑造型：、悬索结构的建筑造型：v以几何曲面为特征，但有自身特点，表现在两方面：以几何曲面为特征，但有自身特点，表现在两方面：v悬索只能受拉，不能受压，外形呈凹曲面悬索只能受拉，不能受压，外形呈凹曲面v悬索由两造不同材料的构件组成（索网、边缘构件），其变悬索由两造不同材料的构

7、件组成（索网、边缘构件），其变化能创造出与基本形式截然不同的造型化能创造出与基本形式截然不同的造型v1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构利用骨架、网索将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构v薄膜不能承受荷载，绷紧后承受拉力且任何状态下保持，否则会失稳薄膜不能承受荷载，绷紧后承受拉力且任何状态下保持，否则会失稳v轻巧柔软、采光好、构造简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态轻巧柔软、采光好、构造简单、安装快、便于拆迁、外形千姿百态v适用范围：适用范围：v适用于各种建筑平面，主要用于临时及半永久建筑：博览会、

8、体育建适用于各种建筑平面，主要用于临时及半永久建筑：博览会、体育建筑、筑、v文娱演出等其它临时建筑文娱演出等其它临时建筑v2、张拉薄膜结构的设计要点：、张拉薄膜结构的设计要点：v薄膜面料应选择轻质、高强、耐高低温、防火性好、具有一定透明度薄膜面料应选择轻质、高强、耐高低温、防火性好、具有一定透明度的材料的材料v拉索布置应使薄膜表面呈方向相反的双曲面，且对拉索施加预应力保拉索布置应使薄膜表面呈方向相反的双曲面，且对拉索施加预应力保证不松弛证不松弛v应布置足够的拉索使其表面形成连续曲面，并使其表面有足够的坡度应布置足够的拉索使其表面形成连续曲面，并使其表面有足够的坡度v尽可能地减少室内的撑杆或支架

9、，以免防碍内部空间的使用尽可能地减少室内的撑杆或支架，以免防碍内部空间的使用v3、张拉薄膜结构的建筑造型：、张拉薄膜结构的建筑造型：v 张拉薄膜结构只有在受拉绷紧的状态下才能保持结构的稳定，张拉薄膜结构只有在受拉绷紧的状态下才能保持结构的稳定，其型体全部由双曲面构成。形体随撑杆及索网的位置、方向、部位等其型体全部由双曲面构成。形体随撑杆及索网的位置、方向、部位等变化而变化。变化而变化。v1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间，并承受外力利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间，并承受外力v在任何情况下都必须处于受拉状态才能保持

10、结构的稳定在任何情况下都必须处于受拉状态才能保持结构的稳定v充气薄膜结构兼有承重和围护双重功能，简化了建筑造型充气薄膜结构兼有承重和围护双重功能，简化了建筑造型v薄膜充气后均匀受拉，能充分发挥材料的力学性能薄膜充气后均匀受拉，能充分发挥材料的力学性能v适用范围：适用范围：v体育馆、展览馆、餐厅等，且特别适合于防震救灾等临时性体育馆、展览馆、餐厅等，且特别适合于防震救灾等临时性及永久性建筑及永久性建筑v 2、充气结构形式、充气结构形式 ：v气承式：鼓风机不断向气囊送气，保持正压就可维持体形。气承式：鼓风机不断向气囊送气，保持正压就可维持体形。v气肋式：以密闭的充气薄膜做成肋，并达到一定的刚度以便

11、气肋式：以密闭的充气薄膜做成肋，并达到一定的刚度以便承重，在各气肋的外面在敷设薄膜作围护，形成一定的建筑承重，在各气肋的外面在敷设薄膜作围护，形成一定的建筑空间。空间。v3、充气薄膜结构的建筑造型：、充气薄膜结构的建筑造型：v充气薄膜结构的建筑形体由向外凸出的双曲面构成充气薄膜结构的建筑形体由向外凸出的双曲面构成v充气薄膜结构的建筑造型随建筑平面形状和固定薄膜的边缘充气薄膜结构的建筑造型随建筑平面形状和固定薄膜的边缘构件形式而变化构件形式而变化v1、受力特点及适用范围、受力特点及适用范围v受力特点受力特点 ：v将梁、板、桁架等构件从支座处向外作远距离延伸形成空将梁、板、桁架等构件从支座处向外作

12、远距离延伸形成空间间v悬挑结构所覆盖的空间使其周边不出现承重墙柱悬挑结构所覆盖的空间使其周边不出现承重墙柱v悬挑结构会产生倾覆力距，允许跨度比较小悬挑结构会产生倾覆力距，允许跨度比较小v适用范围：适用范围：v体育馆、雨棚、观演厅等体育馆、雨棚、观演厅等v 2、悬挑结构形式、悬挑结构形式 ：v梁板结构：悬挑长度不大梁板结构：悬挑长度不大v轻型结构：悬挑距离较远轻型结构：悬挑距离较远v 3、悬挑结构的建筑造型：、悬挑结构的建筑造型：v单面悬挑的建筑造型单面悬挑的建筑造型v双面悬挑的建筑造型双面悬挑的建筑造型v伞状悬挑的建筑造型伞状悬挑的建筑造型大跨度建筑构造大跨度建筑屋顶构造大跨度建筑屋顶构造大跨

13、度建筑屋顶的特点：跨度大，故要求自重轻应选择质轻高强的材料与构造做法多为大型公共建筑，故要求耐久性好、使用年限长应选用耐久性材料和构造方法空间大、要求高，故防水保温隔热性能要求较高大量人群聚积，故防火安全要求高多为重要标志性建筑，故屋顶造型能力要求较高大跨度建筑屋顶构造屋顶的构造组成：承重结构屋面基层有檩方案无檩方案保温层或隔热层防水层（保护层）大跨度建筑屋顶构造大跨度建筑屋顶构造几种防水层的构造做法：卷材防水层涂膜防水层金属瓦防水层彩色压型钢板防水层大跨度建筑构造卷材防水层大跨度建筑屋顶构造1.卷材防水层：三元乙丙橡胶卷材用cx404胶粘接基层和卷材背面同时刷胶拼接处搭接100并用丁基橡胶粘

14、接面再涂银色涂料以反射阳光三元乙丙橡胶卷材：-4080 使用范围广，抗拉好，不易开裂，使用年限长，但价高大跨度建筑构造涂膜防水层大跨度建筑屋顶构造2.涂膜防水层：优点：涂膜防水层能够适应任何复杂的计取面形状使用寿命较长屋面自重轻，施工简便但:涂膜厚度比较薄，容易破损大跨度建筑屋顶构造2.涂膜防水层：有胎布的情况（铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面）：如： 再生橡胶沥青涂料、氯丁胶乳沥青涂料、氯磺化聚乙烯涂料等基层要求平整、强度较高、无裂纹、无尖锐转角、屋面坡度 3 -25%屋面基层易开裂部位应留分格缝、并填防水油膏，上再铺玻璃丝布一布三涂、二布四涂、或二布六涂保护层 -涂银色防水涂料等、或粘石英砂等、

15、或铺地砖等无胎布的情况（不铺玻璃丝布的涂膜防水屋面）：如：聚氨酯涂膜防水层（抗拉强度和延伸率大的防水涂料）通常为双组涂料，按1：1.5配合拌匀用塑料或橡胶刮板刮涂两次大跨度建筑屋顶构造涂膜防水层P142：大跨度建筑屋顶构造涂膜防水层：大跨度建筑屋顶构造涂膜防水层细部构造P143：大跨度建筑屋顶构造涂膜防水层细部构造：大跨度建筑构造金属瓦防水层大跨度建筑屋顶构造3.金属瓦防水层：它是用镀锌铁皮瓦或铝合金瓦作防水层优点：屋面自重轻、防水性能好、使用年限长但:瓦材拼接多、费工费时、造价高大跨度建筑屋顶构造金属瓦屋面构造层次：大跨度建筑屋顶构造金属瓦屋面划分（瓦材最大尺寸2米）大跨度建筑屋顶构造金属瓦

16、屋面瓦材的拼缝形式大跨度建筑屋顶构造铝合金瓦屋面实例：大跨度建筑屋顶构造镀锌铁皮瓦屋面实例：大跨度建筑构造彩色压型钢板防水层大跨度建筑屋顶构造4.彩色压型钢板防水层：它是用防腐性能很高的彩色压型钢板作屋面防水层优点：质轻高强、施工安装快且易、色彩艳丽、质感强、艺术效果好但:造价高（四）、彩色压型钢板屋面根据彩板的功能分为单层彩板和保温夹芯彩板。 （四）、彩色压型钢板屋面根据彩板的功能分为单层彩板和保温夹芯彩板。 1、规格：板宽：5001500 板长： 12m 板厚：单层彩板： 0.41.0mm 保温夹芯彩板：常用50100mm2 、编号： 2 、编号：由产品代号和规格尺寸组成。 压型钢板代号：

17、YX波高：35mm波间距：125mm单块板有效宽度：750mm编号：YX35-125-750(V125)硬质聚氨酯夹芯板代号：JYJB波高：42mm波间距：333mm单块板有效宽度：1000mm编号：JYJB42-333-10003 、连接与接缝构造： （）、彩板连接：彩板大多直接支承于檩条（槽钢、工字钢或轻钢）上。檩条间距：一般为1.53.0m。屋面板的坡度：与降雨量、板型、拼缝方式有关。一般不小于3。 （2）、接缝构造：a、搭接缝；b、与檩条连接：c、卡扣缝；d、卷边缝 （2）、接缝构造： A、纵向连接：构造要点:纵向搭接应位于檩条处，且每块板伸入支座长度50mm,故搭接处改用双檩或檩条一侧加焊通长角钢；纵向搭接长度：坡度10%：200mm；坡度10%：250mm；搭接部位设密封胶带。 （2）、接缝构造： B、横向连接：搭接缝构造要点:搭接处设密封胶带。搭接方向宜与主导风 向一致。P150中庭天窗设计v中庭：建筑物内部的空间，其最大的特点是形成具有位于建筑物内部的“室外空间”。是建筑设计中营造一种与外部空间既隔离又融合的特殊形式，或者说事建筑物内部环境分享外部自然环境的一种方式。v中庭是一个多功能大厅，既是交通枢纽，又是人们交往活动的中心，被称为“共享大厅”。v“四季大