大跨建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)

1、大跨建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)目錄u大跨建筑發(fā)展歷史u大跨建筑結(jié)構(gòu)類型及實(shí)例分析u大跨建筑發(fā)展前景大跨建筑發(fā)展歷史 大跨度建筑在古代羅馬已經(jīng)出現(xiàn)，如公元120124年建成的羅馬萬(wàn)神廟，呈圓形平面，穹頂直徑達(dá)433m，用天然混凝土澆筑而成，是羅馬穹頂技術(shù)的光輝典范。大跨度建筑在古代羅馬已經(jīng)出現(xiàn)，如公元120124年建成的羅馬萬(wàn)神廟，呈圓形平面，穹頂直徑達(dá)433m，用天然混凝土澆筑而成，是羅馬穹頂技術(shù)的光輝典范。 然而大跨度建筑真正得到迅速發(fā)展還是在19世紀(jì)后半葉以后，特別是第二次世界大戰(zhàn)后的幾十年中。例如1889年為巴黎世界博覽會(huì)建造的機(jī)械館，跨度達(dá)到115m，采用三鉸拱鋼結(jié)構(gòu)；又如1912-1913年在波蘭

2、布雷斯勞建成的百年大廳直徑為65m，采用鋼筋混凝土肋穹頂結(jié)構(gòu)。目前世界上跨度最大的建筑是美國(guó)底特律的韋恩縣體育館，圓形平面，直徑達(dá)266m，為鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。我國(guó)大跨度建筑是在解放后才迅速發(fā)展起來(lái)的，20世紀(jì)70年代建成的上海體育館，圓形平面，直徑110m，鋼平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。我國(guó)目前以鋼索及膜材做成的結(jié)構(gòu)最大跨度已達(dá)到320m。巴黎世界博覽會(huì)機(jī)械館波蘭布雷斯勞百年大廳上海體育館大跨建筑結(jié)構(gòu)類型薄殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)索結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu) 殼體結(jié)構(gòu)就是曲面的薄壁結(jié)構(gòu)，按曲面生成的形式分為筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等，材料大都采用鋼筋和混凝土。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：殼體能充分利用材料強(qiáng)度，同

3、時(shí)又能將承重與圍護(hù)兩種功能融合為一。薄殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以把受到的壓力均勻地分散到物體的各個(gè)部分，減少受到的壓力。實(shí)際工程中還可利用對(duì)空間曲面的切削與組合，形成造型奇特新穎且能適應(yīng)各種平面的建筑。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：較為費(fèi)工和費(fèi)模板。1 殼體結(jié)構(gòu)各類薄殼結(jié)構(gòu)屋頂各類薄殼結(jié)構(gòu)屋頂扭殼工作原理示意圖實(shí)例分析：德國(guó)漢諾威游泳館 該建筑屋頂部分主要由兩個(gè)筒殼結(jié)構(gòu)裁剪而成，且結(jié)合了扭殼結(jié)構(gòu)特征的殼體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)不同的空間需要，將兩殼設(shè)置為一高一低，一大一小，傾斜相對(duì)，分別覆蓋在比賽廳和熱身池上。且通過(guò)兩殼之間的高差處理，采用大面積玻璃窗，為室內(nèi)提供了良好的采光。 該建筑在采光結(jié)構(gòu)和功能等方面相得益彰。2 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

4、 由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過(guò)節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)?？捎米黧w育館、 影劇院、展覽廳、候車廳、體育場(chǎng)看臺(tái)雨篷、飛機(jī)庫(kù)、雙向大柱距車間等建筑的屋蓋。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等特點(diǎn)；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多，制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。一、交叉桁架體系網(wǎng)架由兩組或三組平面桁架組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。二、三角錐體系網(wǎng)架適合于正方形、矩形、三角形、梯形、六邊形、八邊形和圓形等平面形狀的建筑。其中分為：三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架、蜂窩形三角錐網(wǎng)架。三、四角錐體系網(wǎng)架由四角椎體組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，有五種形式，分別是：正方四角錐網(wǎng)架、正方抽空四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤(pán)形

5、四角錐網(wǎng)架和星型形四角錐網(wǎng)架。四、六角錐體系網(wǎng)架由六角錐體（七面體）組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，稱為六角錐體系網(wǎng)架。它的基本單位元為6根弦桿，6根弦桿構(gòu)成的六角錐體。這類網(wǎng)架的一種主要形式即為六角錐網(wǎng)架。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基本分類實(shí)例分析：哈爾濱夢(mèng)幻樂(lè)園 建筑屋蓋部分采用鋼空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，符合該建筑大空間需求。 屋頂傾斜，在普通網(wǎng)架的基礎(chǔ)上采取斜置和彎折的布置方法。同時(shí)，根據(jù)平面布置進(jìn)行裁剪組合，使之既符合扇形平面空間的需求，又兼顧了結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的布置。3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼是以桿件為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律組成網(wǎng)格，按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間構(gòu)架，它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。其傳力特點(diǎn)主要是通過(guò)殼內(nèi)兩個(gè)方向的拉力、壓力或剪力逐點(diǎn)傳力。優(yōu)點(diǎn)：

6、優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)兼有桿件結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的主要特性，且薄殼結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)的形態(tài)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)幾乎都可以實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)具有較大的剛度，結(jié)構(gòu)變形小，穩(wěn)定性高，節(jié)省材料。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：曲面外形增加了屋蓋表面積和建筑空間,構(gòu)造處理、支承結(jié)構(gòu)和施工制作均較復(fù)雜。常見(jiàn)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式單層網(wǎng)架 雙層網(wǎng)架 實(shí)例分析：巴塞羅那圣約迪體育館 圣約迪奧運(yùn)體育館屋蓋采用空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼分為五個(gè)部分，中央為雙曲扁殼，周圈四篇彎曲的筒殼，整體形成微微起伏的外輪廓，與所在山坡相呼應(yīng)。 建筑空間和形象處理都以表達(dá)屋蓋為出發(fā)點(diǎn)。比賽廳下沉，波浪形檐口與屋頂?shù)倪^(guò)渡等等。且五塊屋蓋單元之間的連接部分處理成天窗，用于采光通風(fēng)，形成光影效果

7、和質(zhì)地變化清楚的表達(dá)了屋蓋的結(jié)構(gòu)邏輯。把“梁”中多余材料挖空，形成“桁架”結(jié)構(gòu)，屬一維的；把“板”中多余材料挖空，形成“網(wǎng)架”結(jié)構(gòu)，屬二維的；把“殼”中多余材料挖空，形成“網(wǎng)殼”結(jié)構(gòu)，屬三維的；桁架結(jié)構(gòu)vs網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)vs網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)4懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu)能充分利用高強(qiáng)材料的抗拉性能，可以做到跨度大、懸索結(jié)構(gòu) 自重小、材料省、易施工。中國(guó)是世界上最早應(yīng)用懸索結(jié)構(gòu)的國(guó)家之一，在古代就曾用竹、藤等材料做吊橋跨越深谷。明朝成化年間（14651487年）已用鐵鏈建成霽虹橋。近代的懸索結(jié)構(gòu)，除用于大跨度橋梁工程外，還在體育館、飛機(jī)庫(kù)、展覽館、倉(cāng)庫(kù)等大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。懸索結(jié)構(gòu)特點(diǎn)懸索結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1.通過(guò)索

8、的軸向拉伸抵抗外荷作用，充分利用鋼材強(qiáng)度，自重低?？缍仍酱?，經(jīng)濟(jì)型越好。2.施工方便費(fèi)用低。3.便于建筑造型，容易適應(yīng)各種建筑平面。4.可創(chuàng)造具有良好的物理性能的建筑空間。5.穩(wěn)定性差。6.邊緣構(gòu)件和下部支撐必須具有一定的剛度和合理的形式,以承受索端巨大的水平拉力。懸索結(jié)構(gòu)周邊構(gòu)件與屋蓋示意圖懸索結(jié)構(gòu)周邊構(gòu)件與屋蓋示意圖1.圓弧周邊圓弧周邊2.柔型周邊柔型周邊2.拱形周邊拱形周邊日本國(guó)立代代木競(jìng)技場(chǎng)日本國(guó)立代代木競(jìng)技場(chǎng) 游泳館的屋面結(jié)構(gòu)式利用一對(duì)張拉在兩個(gè)鋼筋混凝土塔柱上，錨固塊之間的主鋼索形成類似懸索橋的中央結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)和看臺(tái)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)后端之間布置工字剛懸索吊構(gòu)件組成半剛性曲面懸吊

9、結(jié)構(gòu)。兩根主鋼索在主跨內(nèi)順著屋面張拉方向呈梭型展開(kāi)為自然采光和人工照明提供了空間。塔柱外側(cè)主鋼索斜拉至地下的錨固塊，兩側(cè)與看臺(tái)相連的鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)及與泳池相連的基礎(chǔ)梁也延伸至此，起到平衡基礎(chǔ)水平力的作用。 籃球館的主張拉構(gòu)件從單根主塔柱頂端開(kāi)始盤(pán)旋而下至地面，鋼管主張拉構(gòu)件與鋼筋混凝土塔柱之間形成格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在主張拉鋼管和看臺(tái)鋼筋混凝土構(gòu)架結(jié)構(gòu)后端之間布置工字鋼懸吊構(gòu)件組成半剛性曲面懸吊結(jié)構(gòu) 截面為H型、C型、Z型、U型鋼構(gòu)件（一般構(gòu)件的厚度小于16mm,其中C型、Z型、U型鋼屬冷彎薄壁型鋼) 連接起來(lái)，組成主體承重體系；以各種板材(板材厚度一般小于4mm）作為屋面和

10、墻面，再配以構(gòu)件、門(mén)窗等形成完整的建筑體系。 輕-自重輕、圍護(hù)結(jié)構(gòu)輕、構(gòu)件輕、用鋼少等。5.輕鋼結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)輕鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：輕鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：1、適用范圍廣，已大量應(yīng)用于單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、辦公樓以及高層建筑中。2、施工周期短：輕鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝，對(duì)一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房?jī)H需30天左右，而若采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則需要812個(gè)月左右。3 、綜合經(jīng)濟(jì)效益好,我國(guó)的市場(chǎng)價(jià)格，輕鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。4 、抗震性能好,由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度，極有利于抗震。5 、宜于拆卸搬遷。6 、有利于環(huán)保，鋼結(jié)構(gòu)

11、建筑是對(duì)城市環(huán)境影響最小的一種結(jié)構(gòu)之一，在西方已被廣泛采用，所以有“綠色建筑”之稱。 鋼結(jié)構(gòu)示意圖鋼結(jié)構(gòu)示意圖1.單跨雙坡排架(CSl)等截面柱，柱底固接、梁端鉸接的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，抗變形能力強(qiáng)，適合于軟土地基上的建筑物2.單跨雙坡剛架(CS3)具有類型CS2的特點(diǎn)。等截面柱，底端固接的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，承受更大的支座彎矩，適合有吊車荷載的建筑物。 3.單跨雙坡剛架(MSl)內(nèi)柱的設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)達(dá)到更大的屋面跨度，通常3672M，更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)。 4.多跨多坡剛架(MGl)具有類型MSl的特點(diǎn)。復(fù)跨多坡或多跨多坡的設(shè)計(jì)，適合多種使用類型建筑物的需要。 5.高低跨剛架(MG2)具有類型MSl的特點(diǎn)。且外形構(gòu)造靈活

12、，適合于成套組合式廠房。 法國(guó)里昂火車站法國(guó)里昂火車站“飛鳥(niǎo)飛鳥(niǎo)”造型造型1.火車站的外部造型 火車站的頂部采用鋼結(jié)構(gòu)，使建筑的顯得有輕盈和向上的感覺(jué)。2.火車站大廳入口在車站大廳的入口前，V形混凝土拱座連接著4條鋼拱的底端。它們凌空而起更能突出建筑物的輕盈！3.火車站大廳中間的一對(duì)長(zhǎng)120米，最高處離地面40米的鋼拱沿著客運(yùn)站屋頂線構(gòu)成屋脊。兩邊的兩條鋼拱橫跨120米4.大廳穹頂及懸挑平臺(tái)這個(gè)宛如教堂建筑的穹頂，使大廳看起來(lái)更像一個(gè)光影交錯(cuò)的冥想空間。懸挑平臺(tái)采用的是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土形似“5.站臺(tái)桁架站臺(tái)頂部采用的是桁架結(jié)構(gòu)，剛桁架結(jié)構(gòu)自重輕，可以滿足火車站的大跨度結(jié)6.站臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)形式采用

13、鋼結(jié)構(gòu)支撐，將支撐形式設(shè)置成V字形。頂部采用拱形結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)受力達(dá)到最穩(wěn)定的狀態(tài)。6 膜結(jié)構(gòu) 膜結(jié)構(gòu)又叫張拉膜結(jié)構(gòu)（Tensioned Membrane structure）， 是以建筑織物，即膜材料為張拉主體，與支撐構(gòu)件或拉索共同組成的結(jié)構(gòu)體系，以其新穎獨(dú)特的建筑造型，良好的受力特點(diǎn)，成為大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要形式之一。 膜結(jié)構(gòu)(Membrane)是20世紀(jì)中期發(fā)展起來(lái)的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，膜結(jié)構(gòu)車棚是由多種高強(qiáng)薄膜材料及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。是建筑結(jié)構(gòu)中最新發(fā)展起來(lái)的一種

14、形式，自從1970年代以來(lái)， 膜結(jié)構(gòu)在國(guó)外已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場(chǎng)、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑中。 膜結(jié)構(gòu)是由多種高強(qiáng)薄膜材料(PVC或Teflon)及加強(qiáng)構(gòu)件（鋼架、鋼柱或鋼索）通過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力以形成某種空間形狀，作為覆蓋結(jié)構(gòu)，并能承受一定的外荷載作用的一種空間結(jié)構(gòu)形式。膜結(jié)構(gòu)可分為充氣膜結(jié)構(gòu)和張拉膜結(jié)構(gòu)兩大類。充氣膜結(jié)構(gòu)是靠室內(nèi)不斷充氣，使室內(nèi)外產(chǎn)生一定壓力差（一般在1030水柱之間）,室內(nèi)外的壓力差使屋蓋膜布受到一定的向上的浮力，從而實(shí)現(xiàn)較大的跨度。張拉摸結(jié)構(gòu)則通過(guò)柱及鋼架支承或鋼索張拉成型。慕尼黑奧林匹克體育場(chǎng)千年穹頂大阪世界博覽會(huì)美國(guó)館膜結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)：

15、1 跨度大2 施工方便3造型美觀4造型美觀5費(fèi)用低膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式膜結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式：1 張拉膜結(jié)構(gòu)2 重啟膜結(jié)構(gòu)3 框式膜結(jié)構(gòu)實(shí)例分析：水立方 北京市政府將在城市北側(cè)，城市中軸線的北端位置上興建一片新區(qū)域奧林匹克公園。國(guó)家游泳中心位于奧林匹克公園的中心位置，占地6.295公頃，長(zhǎng)寬尺寸大約是305米乘以230米。水立方與鳥(niǎo)巢遙相輝映新材料的應(yīng)用 立面的雙層皮結(jié)構(gòu)由一系列小的單元組成，每個(gè)單元的外面都覆蓋著一層薄膜- 雙層聚四氟乙烯（ETFE）。ETFE薄膜氣泡可在現(xiàn)場(chǎng)外預(yù)制，并裝在面板上。面板通過(guò)獨(dú)立于支撐結(jié)構(gòu)的可調(diào)部件進(jìn)行提升，并裝配在立面上。當(dāng)面板就位后，將為氣泡充氣的通風(fēng)管附著在面板上，并連

16、接到氣泵進(jìn)行充氣。材料性能 Material Performance1. 阻燃材料，熔點(diǎn)為275攝氏度2. 優(yōu)秀的隔熱保溫性能3. 良好的自潔性4. 輕質(zhì)，每層僅0.2MM厚5. 良好透光性能6. 正常使用壽命30年。包層安裝立面照明立面照明 世界上最大的立面照明系統(tǒng)，明年節(jié)省:550000千瓦時(shí)/年，￥500000。7桁架結(jié)構(gòu) 桁架結(jié)構(gòu)（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，桁架通常也被稱作屋架。 桁架的歷史演變 只受結(jié)點(diǎn)荷載作用的等直桿的理想鉸結(jié)體系稱桁架結(jié)構(gòu)。

17、它是由一些桿軸交于一點(diǎn)的工程結(jié)構(gòu)抽象簡(jiǎn)化而成的。桁架在建造木橋和屋架上最先見(jiàn)諸實(shí)用。古羅馬人用桁架修建橫跨多瑙河的特雷江橋的上部結(jié)構(gòu)（發(fā)現(xiàn)于羅馬的浮雕中），文藝復(fù)興時(shí)期，意大利建筑師（帕拉迪奧 Palladio）也開(kāi)始采用木桁架建橋出現(xiàn)朗式、湯式、豪式桁架。英國(guó)最早的金屬桁架是在1845年建成的，適合湯式木桁架相似的格構(gòu)桁架，第二年又采用了三角形的華倫式桁架 。沈陽(yáng)奧體中心上海大劇院內(nèi)力特征 受力特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)內(nèi)力只有軸力，而沒(méi)有彎矩和剪力。這一受力特性反映了實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要因素，軸力稱桁架的主內(nèi)力。實(shí)際結(jié)構(gòu)（如鋼筋混凝土屋架，鉚（栓）接或焊接的鋼桁架橋）中由于結(jié)點(diǎn)的非理想鉸結(jié)等原因，還同時(shí)存在微小

18、的彎矩和剪力（理想鉸接沒(méi)有），對(duì)軸力也有很小的影響（因結(jié)點(diǎn)剛性和桁架桿橫截面積與慣性矩比值的大小而異，一般減小5%0.1%），稱為次內(nèi)力。 考慮桁架各結(jié)點(diǎn)的平衡，結(jié)點(diǎn)承受匯交力系作用，逐次建立各結(jié)點(diǎn)的投影平衡方程，可求出所有的未知桿力，這種方法稱結(jié)點(diǎn)法，最適用于簡(jiǎn)單桁架。求解時(shí)宜根據(jù)組成特點(diǎn)先判定零桿，并盡可能避免解聯(lián)立方程。有時(shí)只需求少數(shù)桿件內(nèi)力或者對(duì)于聯(lián)合桁架和復(fù)雜桁架，結(jié)點(diǎn)法無(wú)法奏效時(shí)，需用截面法。有選擇地截?cái)鄺U件（一般不超過(guò)三桿）以桁架的局部為平衡對(duì)象，考慮其中任一部分平衡，由平衡方程即可求得所需桿件軸力。對(duì)于某些桁架（如K式桁架），聯(lián)合應(yīng)用結(jié)點(diǎn)法和截面法更有效。對(duì)于桿件很多的復(fù)雜桁架

19、或空間桁架，最好的選擇應(yīng)是計(jì)算機(jī)方法。實(shí)例：天津奧林匹克中心體育場(chǎng) 天津奧體中心體育場(chǎng)是一座不規(guī)則的橢圓形建筑，狀如水滴，而用金屬和玻璃為主要材料制成的明亮奪目的銀色。 “外衣”線條流暢，使這個(gè)場(chǎng)館有著水滴一般的晶瑩感。讓人驚嘆的是，這座場(chǎng)館臨水而建、依水而起，四面被一汪碧水所包圍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，這座場(chǎng)館就像在水中濺起的一顆水珠。體育場(chǎng)銀光閃閃的曲面由外弧里弧共896條圓弧、近萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)合成而成。屋面采用了聚碳酸酯板材智能化屋面系統(tǒng)，自上而下分為頂層陽(yáng)光板、中間層金屬板和臨地面層高墻玻璃三個(gè)部分，具有很高的透光率及重量輕、抗沖擊、隔熱、防結(jié)露、節(jié)能等特點(diǎn)，與相同厚度的傳統(tǒng)板材相比，可節(jié)省25%的能源

20、。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)思 屋頂桁架選用V字形平行弦桁架，懸挑結(jié)構(gòu)，以表現(xiàn)體育場(chǎng)地的動(dòng)感與輕快。該體育場(chǎng)成為天津市重大體育活動(dòng)的中心場(chǎng)地和標(biāo)志性建筑。天津奧林匹克體育中心體育場(chǎng)基礎(chǔ)為高強(qiáng)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁，主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋頂桁架選用V字形平行弦桁架，懸挑結(jié)構(gòu)。主桁架最大跨度117m，主、環(huán)桁架均為平面 管桁架結(jié)構(gòu)形式，桁架最大安裝高度達(dá)53m，整個(gè)鋼屋蓋由主桁架、子桁架、二道環(huán)形桁架及水平、垂直支撐、檁條組成，總用鋼量約13000t。主桁架上口定位采用柱帽桿固定于看臺(tái)柱頂支座上，下口定位采用落地形式。該工程的特點(diǎn)，決定了整個(gè)工程施工的難度非常高。本工程主體鋼屋架呈雙曲面，各點(diǎn)標(biāo)高不一，主要構(gòu)件超重、超長(zhǎng)，主桁架跨度較大，而且在屋蓋內(nèi)四周都是看臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土結(jié)構(gòu)施工期間大型機(jī)械不能以常規(guī)方式在屋蓋下進(jìn)行作業(yè)，另外，主桁架的最大安裝標(biāo)高都在53m左右，安裝高度較高，吊裝難度大。工程的特點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用 1. 結(jié)構(gòu)新穎，利用鋼結(jié)構(gòu)桁架及柱構(gòu)成富有表面張力的曲面外形，宛如一滴晶瑩的露珠，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，構(gòu)件種類多，構(gòu)造復(fù)雜，體積龐大。鋼結(jié)構(gòu)殼形屋蓋為體育場(chǎng)提供了大面積、高空間的良好使用條件。 2. 建筑物長(zhǎng)向?yàn)?06.8M，短向?yàn)?93.1M ，看臺(tái)主體平面結(jié)構(gòu)超