建筑结构构造之大跨度建筑与玻璃采光顶

大跨度建筑与玻璃采光顶大跨度建筑与玻璃采光顶：一、大跨度建筑概述:大跨度建筑通常指跨度在30m以上的各类结构形式的建筑。大跨度建筑在古罗马时代已经出现。大跨度建筑真正得到迅速发展是在19世纪后半叶以后。大跨度建筑迅速发展的原因：一是需要建造大空间，二是新材料、新结构、新技术的发展有可能建造大跨度建筑。一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。我国大跨度建筑在解放后迅速发展。

二、大跨度结构形式与建筑造型结构是房屋的骨架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。结构技术是影响建筑的重要因素，在大跨度建筑中尤其是这样。不同的结构形式能建造出风格迥异的立面造型。三种不同的

结构所反映

的三种立面

造型几种大跨度建筑常见的结构形式及立面造型(一)拱型结构及其建筑造型1、拱的受力特点、优缺点和适用范围：拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。拱成曲面形状，在外力作用下拱内的弯矩值可以降到最小限度，主要内力为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，故能跨越较大空间。但拱在承受荷载后将产生横向推力，为了保证结构的稳定，必须设置坚固的拱脚支座抵抗横推力。拱的内力主要是轴向压力，结构应选用抗压性能好的材料。2、拱的型式三铰拱、两铰拱与无铰拱3、拱结构的建筑造型落地拱和钢屋架（清华体育馆）(二)刚架结构及其建筑造型1、受力特点、优缺点和适用范围：刚架是横梁和柱以整体连接方式构成的一种门式结构。由于梁和柱是刚性节点，在竖向荷载作用下柱对梁有约束作用、因而能减少跨中弯距；在竖向荷载作用下梁对柱也有约束作用，能减少柱内的弯距。刚架结构比排架结构轻巧，可以节省钢材和水泥。刚架横梁向上倾斜，受力合理，且结构下部空间增大，对要求高大空间的建筑特别有利。建筑外形富有变化。2、刚架结构的型式及建筑造型(三)桁架结构及其建筑造型

1、受力特点、优缺点和适用范围：桁架是由杆件组成的一种格构式结构体系。杆件与杆件的结合假设为铰接，所以在外力作用下，杆件内力为轴向力（拉力或压力），且分布均匀，故桁架结构比梁结构受力合理。材料强度能充分利用减少材料耗量和结构自重，使结构跨度增大。是大跨度建筑常用的一种结构形式。为使规格统一，有利于工业化施工，建筑平面宜采用矩形。2、桁架结构的型式3、桁架结构的建筑造型(四)网架结构及其建筑造型1、受力特点、优缺点和适用范围：

网架是一种有很多杆建以一定规律组成的网状结构。它具有很多优点：1）杆件间互相起支撑作用，形成多向受力的空间结构，故整体性强、稳定性好、空间刚度大，有利于抗震；2）杆件主要受轴向力，充分发挥材料强度，节省材料。3）结构高度小，可有效利用空间；4）杆件规格统一，可有利于工厂化生产。5）形式多样，可创造丰富多彩的建筑形式。2、网架结

构的型式3、网架结构的建筑造型

影响建筑造型的因素：网架形式和支撑形式网架结构的建筑造型实例（南京五台山体育馆）(五)折板结构及其建筑造型

1、受力特点、优缺点和适用范围：

折板结构是以一倾斜角度整体相连的一种薄板体系。折板结构通常用钢筋混凝土建造，也可用钢丝网水泥建造。折板结构由折板和横隔板组成。在波长方向，折板犹如一块折叠起伏的钢筋混凝土连续板。在跨度方向，折板如同一钢筋混凝土梁，横隔构件将折板在支座处牢固结合，使折板不会坍塌。折板结构呈空间受力状态，具有良好的力学性能，结构厚度薄，省材料，可预制装配，省模板，构造简单。可用来建造大跨度屋顶。也可用做外墙。2、折板结构的型式3、折板结构的建筑造型实例

（巴黎联合国教科文组织会议大厅）折板结退构的建兼筑造型狼实例（巴西情圣保罗屯会堂）(六)周薄壳限结构及生其建筑数造型1、受贱力特点、桨优缺点和淡适用范围顽：薄壳结主构用钢川筋混凝凝土等刚交性材料饰以各种娇曲面形肾式构成散的薄板忽结构，父呈空间贼受力状窄态，强素度和刚零度都很厨好。薄者壳结构蹈自重轻滩、省材暂料、跨卧度大、茂外形多浪样，可里用来覆筒盖各种冲平面形迷状的建原筑屋顶放。但大悟多数薄母壳结构冲的形体倘较复杂捐，多采司取现浇其施工，峰费工、漏费时、泰费模板瓜、且结目构计算夜较复杂雁，不易面承受集任中荷载做，因而筒在一定近程度上义影响了呼它的推叨广使用摘。2、薄壳捷结构的型扒式3、薄壳码结构的建恩筑造型实蓬例（法国故格勒诺穴布尔冰禁球馆）感（未来崭航空港眉方案）薄壳结构曲的建筑造答型（德国别某微电遥子工厂盛）千（刚福斯这特）薄壳结构罩的建筑造墙型（美国某芳飞机博览迟馆）隐（奴福斯特所）薄壳结构抚的著建筑罗造型（美国某臂飞机夫博览馆室榴内）薄壳结陈构建筑动造愈型（罗马萍小体育按馆）醉（奈尔个维、网泛壳）(七)害悬索结构愚及其建寻筑型式悬索结构逢实例（德国恋乌伯皇特游泳挂馆）击（美惰国瑞利具市酒牲畜芬展赛馆馅）悬索结句构实例（北京工值人逗体缝育馆）酱（美国阳汉普敦轨体育馆）悬索结冈构跪实例（东京代篮代木

综伸合体育馆幕）（耶鲁大研学叠冰球馆脑）（耶鲁大证学驻冰球挺馆）(八)破帐篷翅薄膜结历构（大丘寸综合体规育场）某展览吼馆某展览蹦馆帐篷排薄膜细怕部(九)钳悬挑犯结构（意大利焦弗拉米仪尼欧押体育场）孔（罗趣马国际区航空轮站）（大丘综笨合体育场嫌）（水源绪世界杯思体闷育场）（蔚山浸文殊慌足竿球竞技箩场）（蔚山文秤殊足球竞苦技场）（蔚山悄文殊筹足球拍竞技场糖）三、大物跨度建葡筑屋顶买构造：（一）题大跨度仆建筑屋沃顶构造蜓设计要务求：1、大跨粥度建筑多政数为大型摸公共建筑约使用年限秘长，屋顶桌应具有更好的康防水保愉温隔热滩性能。2、大鼓跨度建飞筑时人矿群大量抱聚集的信场所，防火要求咳更高，应有足主够的耐火嫌极限，以耍保证火灾总时安全疏米散。3、大凤跨度建勿筑跨度店大应特猜别注意减轻屋顶抱自重、选用轻后质高强耐刻久的材料妥和构造做犬法。4、大刘跨度建趟筑规模素大、施迹工周期歼长，为棉加快施济工速度寄应贯彻标准化、凝定型化的设计原膝则。（二）秧大跨度馆建筑屋迎顶构造码组成：大跨度勿建筑的申屋顶由烦承重结筋构、屋旧面基层伞、保温逼隔热层魄、屋面姥面层等负组成。大跨度建颜筑的屋面求基层分为张有檩方案睛和无檩方引案。保温隔询热层根改据具体蹦工程设产计要求虑处理，足可设在绝屋面上丸，或悬挣挂于搁腥栅之下场，或置牢于吊顶唇棚之上尸。屋面面火层有卷匙材面层途、涂料竿面层、缎金属瓦嗓面层、烟彩色压鞠型钢板旷面层等薪。为采光、臭通风、造瞧型等要求宴，大跨度眼建筑的屋秤面常采用愁玻璃采光猫顶。清华体爸育馆屋止面（钢架下至固定铝板泊网，网上臭铺玻璃棉擦保温层）清华体逃育馆屋贩面（铺三层屑玻璃保竿温棉）清华体育经馆屋面（铝板雕面层）清华体忌育馆四、玻圾璃采光膛顶：（一）玻臭璃采光顶驱构造设计丽遵循的原勿则：1、应睁满足使括用功能旬要求和辣某些特君殊要求蓝。2、必辽须保证争结构安茧全，确议保结构周及其连制接和构央造措施鉴的强度绢和刚度臣，充分靠发挥材胖料的作昼用。3、体现含建筑工业停化的需要馋，采用标叠准设计，秋为制品生愧产工业化昌现场施工架机械化创团造条件。4、注意准造价指标荡，做到因阵地制宜、竿就地取材视、节约运膨输费用。5、注意鲁美学处理秋，朴素大畜方轻巧精巡寿致。总之玻璃催采光顶设辅计要求：美学处腿理适当奴，结构没安全可茄靠，技匠术先进谱、经济企合理。（二）知玻璃采灭光顶构成造设计插要求：1、为保渐证采光顶前使用，应愉具有一定举的强度和也刚度，能询抵抗风压吃积雪等外蹲力；一定感的抗震性瓜能，主支字承系统可续靠，连接絮可靠，有甲抗变形能盗力，抗冲御击能力。2、一年定的抗雨水渗杂透性能和防空际气渗透炉性能、仓隔声性顷能。3 、保律温隔热性榆能、防冷肠凝水、防赢直射光。4、满足坦防火设计当要求。共吹享空间要矮解决好防浩火排烟、境防火分区槐面积划分在等问题。5、对建令筑顶部有浆金属杆件部制成的玻刮璃顶还有贯防雷的要保求。（三）玻示璃采光顶垂屋面防水掀的基本方摸法：采光顶交防水的杨基本方胡法是：丛“导”蒜和“堵鱼“。竭“导”美即：利单用采光掩顶的坡根度将水筋迅速排劝除，使赛渗漏可障能减到召最小可热能，“牙堵“即含：利用嘱防水材将料堵塞令玻璃与别杆件间羡的缝隙歼，以防揭止水渗夹漏。”导”防代水效果好狐，省工省聚料。综合胳处理是：毅以导为主圾、以堵类为辅、股导堵结业合。所以晃要解决上好，适幼宜的排悉水坡度上和合理倘组织排絮水系统名问题。1、适宜的排级水坡度：决定维排水坡队度的因门素有：界地区降孔水量、赛采光顶睬体形、棍尺寸、妄结构、督构造形主式及内难侧冷凝衫水的排费泄和采狮光顶自径净等。一般采板光顶的枯坡与水偶平面的忙夹角大止于18完度，小尸于45营度为宜宇。2、合理组芳织排水语系统：排水方朱向应明确妙，确定檐敌口排水方答式。（檐往口排水方傅式有：有丹组织排水拌和无组织融排水）（四）玻偶璃采光顶楼的主支承索结构体系概：1、单梁：用于跨筛度较小部评位，一般茂在6米内咸为宜。材肺料有型钢弯单梁和混成凝土单梁因。截面形歇式有矩形疑、T形、户Y形等。2、井字梁：一般拥用于跨痛度较大锄部位，蒜大于6佩米，平愁面长宽叉比在1锅：2之尘内比较观方。材门料为钢乞板、型纱钢或混陆凝土，暴混凝土独一般为姜现浇。酸截面形仍式有十侦字形、炒井字型腿、十十怎字形等辱。3、桁架：当采光顶谋空间跨度格较大时宜别采用桁架趴。桁架有敬钢桁架和驱混凝土桁住架。4、网架：（五）玻恰璃采光顶扶的构造：玻璃采光迈顶常用形汇式：有普闭通型钢采堤光顶、有伟框铝合金倒采光顶、吓无框铝合锻金采光顶耳、点式玻衔璃采光顶其(有钢架棒或屋钢架请)及单个监玻璃采光仇顶。除单贴个玻璃采肿光顶外均托为平板玻窄璃采光顶喉。A、平板闸玻璃采光满顶构造：1、必玻璃固类定问题:1）保证风玻璃不下骗滑不上掀籍：玻璃搭常接和玻携璃平接2）保证辩玻璃能自手由伸缩，郊能随温度介变化。3）防风统沙，玻璃状搭接处嵌汪胶条或嵌瞧密封胶。2、防水辟问题：1）适嘱宜的排灯水坡度幻玉，2）使用好胶条或嵌废密封胶，3）玻璃离采光顶与爪高于玻璃飞采光顶的营墙交接处娃有泛水处第理。3、保玻温防凝裤结水及僵排凝结追水问题前:1）防凝爬结水：a慨、薄构件蚁做保温、暗b、采用萍双层中空年玻璃、c胁、做玻璃乔吊顶。2）排凝滑结水：a涨、设排水塌槽及排水傻孔、b、图坡度大于仪18度。4、防驼直射光榆问题:1）夏天摊做遮阳罩2）下足层玻璃材用磨砂棍玻璃3）玻道璃下部性做格栅恶或玻璃赴吊顶5、为挑保证安惕全双层恋玻璃外循层用钢哑化玻璃篇防冰雹编击碎，让内层用揉夹丝玻填璃或夹赚层玻璃弦防坠落标伤人。玻璃采指光顶金侧属骨架看断面形忠式与玻带璃安装坡屋面慎采光口平屋面采钩光口多边形薄铝合金瓦玻璃屋座面单双坡铝悠合金玻璃啦屋面单双坡铝知合金玻璃酒屋面铝合金易玻璃屋娃面玻璃采糖光顶构扔造（某旅馆欲）玻璃采光称顶构造（美国伟达拉斯梨世界贸妈易中心祝）玻璃采代光顶构算造（加拿大王多伦多某位汽车陈列缺室）（六）此玻璃南采光顶蹦形式玻璃采母光顶形鹿式扭壳组成形的天窗渠扁壳组成龟的天窗贡锯齿形天醒窗

薄壳紫组成的天益窗

台阶祥形天窗借树状玻璃雨顶玻璃采光临顶1玻璃采光跳顶2玻璃采腥光顶细腿部玻璃采添光顶细详部