大跨度建筑结构选型

四、大跨度建筑结构选型4.1.大跨度建筑概况4.2.拱结构4.3.刚架结构4.4.网架结构4.5.折板结构4.6.薄壳结构4.7.悬索结构4.8.其它结构型式按网架结构设计规范规定

≤30米，小跨度

30～60米，中跨度

>60米，大跨度4.1.大跨度建筑概况4.1.1大跨度建筑定义

第四章大跨度建筑结构选型----4.1大跨度建筑概况1、

古典大跨结构（2000多年前～文艺复兴）

特征：“砖石结构”

1）从梁到三角璇

梁：受弯，砖石不宜

拱：受压，发挥材料特性

2）从筒拱到交叉拱

筒拱：墙承重，平面狭长

交叉拱：柱承重，空间贯通

3）从交叉拱到拱肋结构

交叉拱：屋面自重较大

拱肋：结构高直轻巧

4）从穹窿结构到帆拱

穹隆：圆形平面

帆拱：方形平面

4.1.2大跨度建筑的发展过程2、平面大跨结构（19世纪后半叶～二战）

特征：“桁架、刚架、拱结构”

1）从梁到桁架

2）从梁到刚架

3）从梁到拱3、新型洲大跨玩结构（二恶战～宗）特征羡：“薄异壳维、勿悬社索汽、任网燃架”1）忌鸡丑蛋祥壳—薄现壁养结推构合理成的外焦形，锡充分沟发挥眉材料签受压换性能骨，以习较薄俱的壳画体跨竭越很印大的悟空间剥，而脏具有脸足够的强编度和侄刚度熊。2）蜘选蛛网—悬微索炊结普构纤辉细龟的征索坝网丽，严充铅分避发字挥系钢踢材附抗育拉誓性乒能有，勉轻裤盈蛛活刑波贿，钳适饭宜促与旧大踩跨彼度3）蜜听蜂巢—网烂架愤结挺构利矮用锤小懂型另杆兽件缴，鸽组饶合温成场整负体窝结咬构均，章刚慨度希大销，咏变膏形豆小观，霜自免重膜轻处，荡材掠料尼省1、大丢跨亮建肢筑泻主都要筐承雨受恨竖谦向轿荷墓载1）申高议层裕结涉构荷载态：水平晃荷载怀为控纺制因掘素构溉件鼻：竖虾向雷悬弓臂科构岔件—柱(线)，墙(面)，筒(体)变眼形滨：水戚平悲侧袭移2）大调跨结蹄构荷载梦：竖向呀荷载根为控虏制因度素构件论：水冬平尘简忍支钩构吗件变患形怎：竖品向卖挠泼曲4椒.踪蝶1拘.浆3大跨辽度建背筑的摔结构湾特征2、大跨杨结构洪是梁对结构莫的改哗造和芝演变3、新型虑大跨切结构拨的特警点①虚整山体呆上尼是贿空藏间厚结王构②脖跨度拜大，牧可覆宅盖巨接大的卸室内惜空间③偏矢高喘小、那曲率盏平缓苏，可狱有效财利用租空间④搭厚膛度往薄脆、沸自肝重败轻风，蚂节瓶省肿材重料⑤共形式厚多样祖，可暖适合避于各传种形映状的持平面善组合1）砍拱萌是喷一孔种推柿力结构盗：在肤竖向顺荷载订下产逼生水汤平推券力2）拱晶是一坊种无平矩结构畏：通和过合苏理拱琴轴可赚使杆赵件无羡弯矩3）拱未可充编分利宫用材称料抗叹压强度炕，断却面小柿、跨盐度大4胶.芝2拱结盼构4.慰2.柏1拱结旨构的吊特点1）按乡丰受力①叙三掉铰坡拱②太两铰牲拱③谜无烈铰超拱2）按太外形①威双标折纳线装型②樱圆型弧平线辣型③群抛物访线型4.残2.鲁2拱触结际构业的骄型盆式第巨四除章夹大凯跨候度龟建津筑屈结该构钉选仅型--抱--役4.易2拱固结锻构1）跨寒度：公建孝主体3丧0～4观0米，纵可达叨到9工5～20柔0米磨，经无济巨跨疏度8球0～1间0浮0米2）闪矢途高：与迷建敌筑凉外宰形缎、港使途用惩要塑求厕、雾屋胸面竭构捏造脱、场内括力螺计机算赚有喂关屋盖惜结构f=配(1酷/1吉0～1/遣5)阀L公樱建甜主帝体f殖=六(积1窜/买5～1/跟2)擦L4夫.勒2列.俗3拱食结柴构互的谁主抢要涝尺凳寸4.冷2.别4拱历结钥构音屋演盖炕布玻置1）跨视度4欢0～6扒0米时拱间脏距6～1蒜0米，汤设上迈弦横粉向支圾撑及题纵向革支撑2）跨排度70～1帅2米0米渔时拱间愿距9～1虚5米，突采用帮相距3～6米巡寿的邮成躁对剩拱拱结贱构屋蕉盖布蛮置1）由所拉杆征承受谷推力2）由有框架阻承受蒜推力3）贸基断础顽承攻受连推赌力4）刚鸽性水辈平构引件承名受推秀力4足.轻2脊.卸5拱补结葵构衬支哨座撒处窄理1、那内彻力毒分仪布奋均棕匀2、菜结瞎构捕轻栋巧娘，趟节温省疮材鬼料泥，捉制亏作纲方假便3、杏空允间图高均度丝式大4、结晨构刚尊度差4喊.赞3亡.刚匹架柄结乌构4居.3阅.那1刚架觉结构站的特浴点4接.3.傲2刚架阶结构液的型俭式1、按鲜组成①稼三望铰顶刚直架②般两铰毁刚架③掏无铰弱刚架2、带按需断柿面①耕实腹凭式②杰格攻构爱式第秒四吉章旧大玻跨书度之建脚筑酒结唤构鞭选萝型--滤--常4.帖3刚蚕架崖结醉构1、跨度①匹实腹上式：50～6屈0米②绪格阁构讽式府两画铰绒刚候架差：6浆0～1逮2继0米③怕格构替式无茎铰刚想架：12淋0～1深5它0米④奴折线摔弓形等刚架伞：4禾0～5臂0米高15～2蛙0米2、断橡面①构实腹扒式梁差高h市=叠(租1弱/勾1僻2～1榆/坝2耀0苍)添L设预柱应力桨拉杆h掠=补(从1放/难3腊0～1/正40软)L②格政构传柱龄宽痕同与横杰梁吉节菠间5～7米③建折线要弓形剪刚架倘梁高钓、柱短宽(已1芳/赤1蚀5～1晌/性2伤5武)秀L4.源3.锻2刚脂架社结悼构倦的川主订要奇尺喜寸1、世顶丢点预铰钢凉销籍栓2、实浩腹刚粘架支谷座①驱固誓定苦支警座细石莲砼填浆实②广铰深支突座沥青洪麻丝装填3、鸟格偏构盗刚削架火支顿座①露板式金支座支反爷力≤10野0t②臼绕式网支烂座支反迟力>倘1逝0狼0读t③平衡量支座支秧反狮力感≤10钞0t4暖.徐3惨.扒4刚苦架呼结堪构远节盯点沈构影造1、整振体刚宣度大肢，稳验定性直好，灵为空烘间多览向受团力状著态2、杆途件受典力合崭理，妄能充蓝分利奶用材矿料特鹿性3、高咬跨比苗小，琴能有翁效利耳用空伴间4、杆陷件规渴格少扛，便批于工堂厂化山、装驼配化5、建鞠筑造移型新据颖，邻可适技合于命多种区平面4吊.欢4捐.网架龟结构4视.票4撤.疲1网架功结构脊的特悄点1、按取材料棵：木、奔钢砼讽、钢掀、组肥合式2、按污外形窄：①歼平板精网架a.交叉匆桁架舒体系b.角锥棕体系②梢曲面巨网架a茄.球愿面珠网铲壳b迷.柱面暮网壳c当.双肯曲妙面版网聪壳4.购4.德2网架苗结构忧的型读式第翁四挡章吗大贝跨壤度喝建毛筑桐结汉构穗选促型-辣-悔-遗-诊4暖.恨4网映架毒结特构1、交菜叉桁徒架体猾系①督两钻向眨正佳交鬼正照放:适用痒于正思方形党平面②馆两承向姓正快交雕斜合放画：适用睬于矩翻形平搜面③叛三向训交叉骄网架缠：适筐用允于渔圆症形银、较三尾角宪形靠、台多怕边样形录平芬面2、茶角均锥晋体奶系①沫三角务锥体②终四晃角塑锥伐体③帖六角屡锥体3、驱平律板棕网挥架炎的犯主蜡要屡尺争寸4.陪4.夸3平板毅网架网架短向跨度高跨比网格尺寸与短跨比<30m1/10～1/131/8～1/1230～60m1/12～1/151/11～1/14>60m1/14～1/181/13～1/181、黎杆瘦件①华角钢②遭钢管2、节检点①积十字伏钢板吉节点沫：用涨于角方钢杆临件，棉焊接瘦或螺品栓②俩球节职点：康用于沾钢管宇杆件a.实歪心堤球蹦：还螺椒栓若连城接b竭.空驻心坊球沙：茶焊挑接犯连柿接3、两网等架骡上焦弦积起抚坡排剪水徒坡院度蹄要趋求2～5%①结构告起拱枪：跨握度>混6绢0揪m时薯，邀起楚拱1慨/融3赏0时0②上弦醉加柱钓：按喇坡度溉变高4.揪4.抗4平先板杆网形架烤杆黄件梢与抹节拼点1、俊支彼承爽方欺式①添四边炎支承抛：四葵边设童圈梁洽，支希于列宝柱②烦柱福支述承纸：口四刊点指或己多避点姿柱答支割承③甩三妄边翁支鼻承穴：帖三片边低支糕于拒列嘉柱自由安边加烛托梁蕉、边出桁架秋、拱2、践支汁座幼构锋造①粥平板奇铰支手座：球用于漆跨度月较小②禁转动阶弧形芒支座趋：用欣于跨父度大③评摇度摆糟支引座在：浅用屿于捡跨郑度约大谜、程温坟差戴大4.崭4.男5平本板毅网租架爷构投造1、期球妈面抹网贩壳2、引柱阿面清网怕壳4.宏4.激6网壳谢简介曲面最网壳擦应用1、哥折容板罚：由遥钢般砼寸或垦钢委网句水乓泥导平祝板殃组聋成2、乘横这隔说构疏件舅：可步用早横峰隔豪板感、闭横般隔该梁盯、坑横刃隔分桁郑架3、雹边阵梁舍：当跨夸度较胞大时乐设边绕梁，吐以减扯小折津板倾拼角4.奇5.折妹板别结把构4葵.钢5钉.品1折鼻板恳结妥构必的皆组顷成第四掌章臣大你跨度动建筑鼠结构虾选型--半--够4.旦5折拜板再结姐构1、折碑板类斥型①钟长链折盆板炮：L/惭B>选1，f树≥考(僵1志/既1惹0～1巾/识1止5肌)河L②短折砌板：L调/军B径≤版1，f类≥愧1贪/锦8废L2、跨水度：普杜通猛砼棚可辉达甩到21米，较预应榜力砼般可达功到2煎7米3、扎一脱般能尺书寸腿：B旨=栏2～3米辱，f俭=顷0铺.宗5～1犬.协2米蛮，车板冻厚迫≥B/邮40L损≥绍2以4米混，B=羡1～2米，肾板厚25～45BLf≥砖L/捉404壁.猪5法.赖2折板命结构厘的主男要尺届寸曲图面只厚鼓度/曲缠率扬半爸径穷≤1规/题2沫0时称沙为薄脑壳建筑趋工程饼结构析中常美为1/询50～1/熟10广04.拿6.薄揪壳松结适构4青.优6错.模1定辞义4院.邮6提.修2特点1）受叫力主巧要是全面内企力（敞薄膜磁内力卧）2）去可棉覆深盖懂大前空屯间途而暴不村设宽柱3）自灵重轻痕，刚白度大矛，整顺体性栋好，口利于蹈抗震4）仓节昼省页材振料偏，该经穿济繁效垒果磨好5）造字型美心观，永活波矛新颖第四腐章阀大湾跨度习建筑疾结构誉选型--疏--析4.钟6薄壳鹊结构1、筒丛壳（1）组灰成：壳狂面定、词边打梁看、摄横患隔（2）几比何尺放寸①拍跨己度/波长案：长沾壳=愈1镜.屯5～2写.浩5；秀短淹壳=1～0植.隔5②失悉高很：f≥棕(1辰/1兴0～1/膜15异)跨次度③蔬壳板侦厚：传现浇广式≥50装世配愧式垦≥30小层跨育度=恋5刃0～6塞0，大扔跨度罚≥8贪0（3）匪边洗梁铲形耀式（4）乳横疯隔懂形欧式4扑.迅6从.嚷3薄壳巾结构含型式其及构弃造2、球面表壳（1）组挑成：壳稿面夜、绿支尿承究环（2）宁几唯何巧尺家寸①企跨度穴：可冠达1诊0膊0米，腔多用60米以蹦下②净失高荡：f菠≥番(足1艘/复8～1/野4)跨度③奔壳灰板臣厚催：现浇浊式≥40装配左式≥30（3）支黑承环遮：同筒碍壳边份梁3、双曲拘扁壳（1）组倡成：壳面晓、边爹缘构筐件（2）几愉何尺漂寸①惧跨撞度煌：经济拖跨度3瓜0～60米②泛失高扭：f≥鸟(1告/5～1/省6)短烛边增长辱度③百壳虚板水厚岸：跨度3痛0～60米时债，板秘厚5钟0～1爪0杆0（3）边航缘构穿件薄己腹很梁拉剩杆纳拱桁的架密柱慰曲梁4、双服曲冻抛蜡物震面芒壳（1）心组冶成伞：壳面巡寿、边划缘构无件（2）几减何尺阀寸①垦跨度皮：单块哭柱网绍可达30弦x3怕0米②厕失脆高应：f个≥裁(哲1链/朝5～1巷/叠8岗)短边纪长度③肿壳桐板庆厚绪：跨度3运0～6痕0米户时贷，懂板奔厚50～1季0兆0（3）边贴缘构愉件：桁架冲、密颂柱边淘梁、饶刚性秘墙5、自培由参曲坑面泛壳（1）自弹由山涛丘型（2）侨低狡压耗薄筑膜勉型（3）漂悬生挂宵布哑型1、报体峰系盯构借成①仰索句网②延支承岁结构2、踏特携点①砍跨膝度火大前，折空未间浊灵地活②拴利用袍钢索田受拉土、砼品受压垂，自坐重轻并，节医省材译料③退施角工寻方城便④鲜造型随新颖陷，适纳用性俯广⑤摩由于恐风力闲作用敞而容扬易失位稳3、适倦用范隙围用宏于帅跨霉度6杆0～1烤5别0米方形源、矩由形、包圆形请、椭康圆形短平面4.役7.悬踏索什结溉构4.价7.访1体系拴特征第孩四穗章妄大坝跨抱度怖建柳筑物结叛构职选铺型-绢-粪-吵-斑4家.悉7悬索纷结构1、疏单敬层洲单库曲蜡面吊索2、链双捉层磨单丝式曲拳面麦索3、为轮撞辐门式镇索4、遣鞍筐形防索步网4.腐7.努2结构妈型式1、起采衣用露斜己向狸牵莫索萄将线悬急索铅拉翅到正基盏础找上4腰.查7塌.势3悬索叫结构忧支承尸处理2、设叼置对桐称的匪斜撑腿体系抓平衡歇内拉亡力3、设截置对喉称的享斜拱它体系色平衡约内拉躁力4、特设篇置懂封付闭仇环构梁警活多马吓鞍培形刻环局梁膝平内衡趟内取拉偏力5、午设肯置里竖坡拱医和摩扁爪圆卫环隶梁河平递衡脏内井拉击力6、述设淘置清横轮向倦水渠平煎桁闻架戚和休纵筋墙霞体问系粥平各衡境内洽拉测力拱—索4.崭7.士4悬妙索嫌结释构厦的旺混侄合圈体抓系梁—索悬盖臂勤梁—索板—索悬索打结构淹屋顶怕实例柏骗林孩会棉堂代代挽木体辛育馆华盛盐顿杜欠勒斯垦机场耶忘鲁芹大炸学岁冰大球贝馆悬索挡结构螺屋顶悬索恐结构窑屋顶悬索努结构客屋顶悬索挡结构垫屋顶悬页索友结恒构比屋反顶悬索阶结构丛屋顶1260004400440014400锚块斜拉索塔柱索网曲线边梁主悬索拉杆悬父索位结恐构究屋均顶悬浓索曾结完构政屋盈顶悬层索箩结拥构堡屋牌顶悬索夫结构敏屋顶悬索比结构栽屋顶悬俭索瓜结峰构牢屋来顶悬饰索里结施构悬索手结构悬渗索亿结馅构4.抽8.其它太结构男型式4.馅8.正1薄膜允结构洋体系（1）伐体抬系越构乱成①妄覆盖臭膜面②孕支报撑涛结裤构胞体仿生→建筑结构（2）习薄娱膜饰材踢料①讯聚婚脂损织妥物忌加弃聚灾氯然乙框烯臣涂驰层悉：适记用务于陆中灰小绳跨顺度吼的悉临私时符性夜建主筑压屋疫盖证。②费无机桃织物品加聚盘四氟苹乙烯生涂层珍：适定用宽于鞠大覆跨阁度征永姨久跨性疑建盾筑凶屋身盖锈。（3）撒结魂构协类钢型①脑充压气羽薄念膜蚂结烫构②截悬挂铃薄膜侍结构③播骨架烛支撑战薄膜孙结构1、结惯构席体便系规概既述2、结眉构盲体级系掌类岩型（1）裕充庸气碌薄咱膜惭结矩构①何气恨压滔式恒薄昏膜青：膜危构沈成互管急或键囊充气毅保持嫩形状承旱受懂外琴部慨荷术载②气承奴式薄数膜：薄借膜疾构预成隆气难球不浙断首向菠内竟充型气抵贞御蝴外隐部青荷绣载维持呈形态赌稳定③混合走式薄子膜：a气压烘式与仪气承业式混挥合b充气失结构影与其笔他结厌构结籍合

波士顿艺术中心剧场直径44m圆盘形充气屋盖，中心高6m，双层屋面是用拉链连起来的，固定在支承于柱子上的受压钢环上

气压薄膜工作原理美国密执安州庞提亚克体育馆平面尺寸220m×168m，失高15.2m，采用单层玻璃纤维薄膜结构，膜片固定在按对角布置的钢壳上，共18根，间距约13m是第一个永久性建筑的充气结构。

气承薄膜工作原理英国亏千禧政帐篷直径3梅2舟0米薄膜而结构薄片膜疲结容构薄膜第结构千禧颗帐篷熟展厅室布置病内景薄毅膜袋结循构（2）弃悬絮挂血薄乔膜阿结杆构通过寄桅杆酷、边像缘索庙和锚具索等作对膜兴施加奥预应绩力，各使其否形成炎并保笨持反菊向双屡曲面普特征绕，具咽有一尽定刚变度，某维持斩结构蜓形态朋的相给对稳划定，淡适合厘于中帅小跨创度的椒建筑融物。（3）岸骨赌架告支悟撑网膜馒结巩构以亏桁乎架磁、妇拱符、叮空伐间桑网谢架元等基作念为逼结列构贿骨请架昏，介再礼在棍其盟上喇覆绿盖知膜脾材躬料朗，顽并捞使赚之放张逆紧羽成坚型钉。2、结构纹体系抹类型索泥膜尤结级构慕明尼霸黑湖奥喝运弹馆索滴膜处结息构索膜庭结构索膜卸结构索膜将结构索刺膜欣结错构索膜弦结构索工膜绝结青构4.贵8.毯2结构林的混帮合体厚系1、合刚厅架–悬添索萌混清合丹东体育馆比赛大厅屋盖承重结构简图，采用了刚架-索混合空间结构，大厅平面尺寸为45m×80m。横剖面纵剖面4及.逗8仍.律2结构魂的混详合体种系2、拱-网架菌混合江西省体育馆

平面呈长八边形，东西长84.3m，南北宽74.6m。主拱矢高51m，跨度88m，正立面呈抛物线形，侧立面呈人字形。大拱悬吊空间桁架，作为网架的支座，大跨度网架分成两榀较小跨度网架。耶鲁大学冰球馆

耶鲁大学冰球馆

主拱跨度69.5m，矢高53.4m，承重索一端挂在索上，另端固定在周边墙上。稳定索锚固在桁架上。4.盾8.凶2结治构映的棚混泄合蛙体珠系3、县拱-索混膨合4喝.扭8乔.齿2结杯构尼的丛混育合龙体涉系4、进悬轰索-拱交害叉索众网混管合

北京朝阳体育馆索网悬挂在中央“索-拱结构”和外侧的边缘构件之间，中央索拱结构由两条悬索和两个格构式的钢拱组成。大段跨无度鼻建足筑柄屋倚顶大引跨仔度雕建希筑恶屋不顶元实种例肯尼悟迪机殿场利雅咸得机虚场罗胸马柜小抽体株育府宫其愈他欣实贸例薄壳返结构薄壳赵结构薄壳生结构薄壳错结构薄壳台结构薄吗壳拢结鞠构薄倦壳睛结医构薄特壳暴结拾构薄壳搁结构薄壳廉结构薄讽壳考结跃构屋舟顶屋顶屋土顶屋泛顶屋顺顶大跨拌度建臭筑屋行顶梁索栽结构甩屋顶球逆面娘网重壳卡屋棒顶球沟面葬网傲壳让屋战顶曲刺面箩网更壳丈屋绝顶桁索装结构趟屋顶薄斗膜搅结秃构馒屋步顶国垫家棉体泪育尺场“鸟症巢”，网讽络状永构架龟体现敌完美概庆况辽：设梳计顶者冈：次瑞罚士逐赫宝尔猎佐设格纺和公德皆梅话隆展设袍计锐公匹司坐落跑在奥饲林匹泡克公肢园中虽央区碗平缓字的坡点地上国，占爹地没面荐积20品.4万M2，寸建绝筑闭面群积2筐5萝.饺8