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1、当 代 建 筑 设 计 语 汇 解 析建 筑 材 料 与 构 造1第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 六.折板结构及其建筑造型折板是以一定倾斜度整体连接的一种 薄板体系，一般采用钢筋混凝土或钢 丝网水泥建造。 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点折板结构由折板和横隔建组成， 在波长方向，折板的波峰和波谷处可 理解为钢筋混凝土连续板的支点，在 跨度方向折板可理解为梁。其强度随 折板矢高的增加而增加。横隔构件的 作用是连接折板的支座。2第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建
2、筑的结构形式与建筑造型 六.折板结构及其建筑造型（一）受力特点、优缺点和适用范围 2. 优缺点 折板呈空间受力结构，力学性能良好， 结构厚度薄，省材料，但施工较为 困难，防水问题不易解决。 3 .适用范围 适于建造大跨度建筑的屋顶或建筑外墙 。由于其缺点，现较少采用，更多为其他 结构构造形式取代。流行年代为60-70年代 。 V型折板的制作：采用预应力钢丝配 筋浇筑成平板形式，然后再折成v形， 板厚很小，一般为3.5-5cm。3第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 六.折板结构及其建筑造型（二）折板的结构形式和尺寸 1.结构形
3、式 （1）按波长数目分 单波、多波折板 （2）按结构跨度分 单跨、多跨 （3）按结构断面分 三角形、梯形 （4）按折板形状分 平行折板、扇形折板 （5）按跨度与波长的关系分 跨度与波长比大于1时为长折板，小于 1时为短折板。4第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 六.折板结构及其建筑造型（二）折板的结构形式和尺寸2折板结构的尺寸 长折板的矢高应跨度的 1/10-1/15，短折板的矢高应 跨度的1/8 当波长12m时折板结构 较为经济合理。（三）折板结构的建筑造型 折板结构可做折形屋面或墙面，形成较有特色的建筑外观。另外可适 用
4、于矩形、方形、梯形、多边形、圆形等多种建筑平面形式。5第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述6第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述7第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型七.薄壳结构及其建筑造型薄壳结构是用混凝土等刚性材料 以各种曲面形式构成的薄板结构 （一）受力特点、优缺点和适用 范围 1 .受力特点薄壳结构成空间受力，主要承 受曲面内的轴向力，由于是空间 受力，钢筋混凝土材料强度得到 充分利用，一般薄壳的厚度仅为 跨度的几百分之一 2.优缺点 自重轻、省材料、跨度
5、大、外形 多样，但形体复杂、结构计算复 杂，现浇施工费工费时。8第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型七.薄壳结构及其建筑造型（二）薄壳结构的形式 常用的薄壳结构有四种形式：筒 壳、圆筒壳、双曲扁壳、鞍形壳等 1. 筒壳 （1）筒壳的构成 筒壳是单曲面薄壳结构，由壳面 、边梁、横隔构件组成。 （2）筒壳结构的分类 筒壳两横隔构件之间的距离为筒 壳的跨度（L1） 筒壳两边梁之间的距离为筒壳的 波长（L2）， 当L1/L21时称为长壳 当L1/L21时称为短壳 短壳结构较长壳结构受力性能好 设筒壳的矢高为f,应使fL1/15- L1
6、/109第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型七.薄壳结构及其建筑造型（二）薄壳结构的形式 2 .圆顶壳 圆顶壳是半球形薄壳结构，由壳面 和支承环两部分组成。 由于支承环对壳体起约束的作用， 壳体边缘会产生局部弯矩，因此壳面边 缘支承环附近往往较厚。 圆顶壳的下部支撑结构可以是墙、 柱、边拱等。3. 双曲扁壳 双曲扁壳是矢高与边长之比小于1/5 的圆形壳体结构，四边呈抛物线形，由 双向弯曲的壳面和四边的横隔构件组成 。 10第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型七
7、.薄壳结构及其建筑造型（二）薄壳结构的形式4. 双曲抛物面壳 双曲抛物面壳是马鞍形 薄壳结构，由壳面和边缘构 件组成。从双曲抛物面壳上 取一部分进行组合，则可以 形成各种形式的扭壳结构。11第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型七.薄壳结构及其建筑造型（三）薄壳结构的建筑造 型 薄壳结构的建筑造型以 几何曲面形为基本特征， 基本形式为圆筒形、圆球 形、双曲抛物面形、及其 各种组合的形式，建筑造 型别具特色。12第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 泉餐厅 建筑跨
8、度30m，薄壳根部厚 12cm 端部厚4cm13第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型14第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型15第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型16第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型17第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型八.悬索结构及其
9、建筑造型（一）受力特点、优缺点和适用 范围 1. 受力特点 悬索结构由索网、边缘构件和下 部支承结构三部分组成。索网只 承受轴向拉力，不受弯矩也不受 剪力；索网边缘构件，可采用梁 、桁架、拱等结构形式，承受压 力和弯矩；下部支承结构通常采 用柱结构，是受压构件。 2. 优缺点 充分发挥材料的力学性能，比普通钢结构节省钢材50%，减轻结构自重。建筑外 形具有特色，适合于方形、矩形、椭圆形等不同的建筑平面形式。另外，在大跨 度建筑中悬索结构的施工最为方便。 但在强风作用下容易丧失稳定性而破坏。 3. 适用范围 适用于跨度在60-150M范围内的大跨度建筑，如体育馆、会堂、展览馆等建筑。18第四章
10、大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式 悬索结构按外形分为：单曲面悬索和双 曲线面悬索， 按索网的布置方式分为：单层悬索和双 层悬索 1. 单层单曲面悬索结构 由一系列相互平行的拉索组成的悬索结构 。单层单曲面悬索的结构简单，但抗震抗 风性能较差。为解决这一问题，通常采用 重屋盖（装配式预应力钢筋混凝土屋面板 ）。拉索的拉力决定于跨中的垂度，一般 取垂度为跨度的1/50-1/20。适合于矩形平 面。2 . 单曲面双层悬索结构 由多片平行的索网组成，每片索网由曲率 相反的承重索和稳定所构成，
11、其间用圆钢或 拉索联系，因此也被称为拉索桁架。此种结 构具有较好的抗风荷载性能，可采用轻型屋 面。一般，上索的垂度取跨度的1/20-1/7，下 索的拱度取跨度的1/25-1/20。适合于矩形平 面。19第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式3 .双曲面单层悬索结构 拉索按辐射状布置，屋面形成旋 转曲面。拉索的一端锚固在受压 的外环梁上，另一端锚固在中心 的受拉环上或立柱上。此种体系 需采用重屋盖。多用于圆形建筑 平面.20第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑
12、构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式4. 双曲面双层悬索结构 拉索按辐射状布置，由承重索和 稳定索共同构成。屋面呈上凹、 下凹或交叉形，屋面刚度大，抗 风、抗震性能较好，可采用轻型 屋面。多用于圆形建筑平面。21第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式5. 双曲面交叉悬索结构 由两组曲率相反的拉索交叉组 成，其中下凹的一组为承重索， 上凸的一组为稳定索。曲面呈双 曲抛物面，因此也成为鞍形悬索 。其边缘构件可采用双曲环梁和 斜向边
13、拱等形式。鞍形悬索屋面 刚度大，可采用轻型屋面，适用 于各种形状的建筑平面，如圆形 、椭圆形、菱形等。（三）悬索结构的建筑造型 由于悬索不承受压力，因此建 筑造型往往呈凹曲面。由于边缘 构件的变化，索网曲面形式多样 ，建筑造型丰富多彩。22第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式23第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式24第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度
14、空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式25第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型 八.悬索结构及其建筑造型 （二）悬索结构的形式26第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型九 .张拉膜结构及其建筑造型 张拉膜结构是利用骨架、索网将各 种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一 种结构。 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1 .受力特点 薄膜结构绷紧后承受拉力，且续保持受 拉状态才能保证结构的稳定性。 2. 优
15、缺点 薄膜结构轻巧、构造简单、安装快速、 便于拆迁、外形多变。但抗风能力差， 容易失去稳定性。 3 .适用范围 适于建设临时性建筑和体育馆、展览馆 等永久性建筑，适于各种形状的建筑平 面。27第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第四章 大跨度空间结构建筑构造概述第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型（二）张拉膜结构的设计要点 1.薄膜材料的选择 轻质、高强、耐温差、防火性好、具有一定透明度的材料。通常选用 合成纤维、玻璃纤维或金属纤维织物。 2.薄膜的形状 张拉薄膜形状应形成方向相反的双曲面，已达到抗风的目的，薄膜表 面应形成连续曲面，避免雨雪积存。 3. 支撑杆件的设置 内部支撑杆间应尽量少设，以免妨碍内部使用。（三）张拉膜结构的建筑造型 张拉膜结构的造型呈棚幕状，建筑形体随支撑杆件的数目、位置，拉 索牵引方向和锚固方向的不同而不同，形态自由灵活。九 .张拉膜结构及其建筑造型28
