建筑結(jié)構(gòu)選型-圓頂結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例分析

1、建筑結(jié)構(gòu)選型圓頂結(jié)構(gòu)工程實(shí)例圓頂薄殼是正高斯曲率的旋轉(zhuǎn)曲面殼，由殼面與支座環(huán)組成，殼面厚度做得很薄，一般為曲率半徑的1600，跨度可以很大。支座環(huán)對(duì)圓頂殼起箍的作用，并通過它將整個(gè)薄殼擱置在支承構(gòu)件上。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的要求，圓頂?shù)男问娇刹捎们蛎鏆?、橢球面殼及旋轉(zhuǎn)拋物面殼等。圓頂結(jié)構(gòu)是極古老而近代仍在大量應(yīng)用的一種結(jié)構(gòu)型式。它適用于平面為圓形的建筑，圓頂結(jié)構(gòu)穹拱式的造型及四周傳力的特點(diǎn)，使它既滿足了雜技院、劇院、展覽館、天文館等建筑功能上的要求，又具有很好的空間工作性能。實(shí)例分析：羅馬小體育館羅馬奧林匹克小體育館為鋼筋混凝土網(wǎng)狀扁球結(jié)構(gòu)。球殼直徑為59.13米，葵花瓣似的網(wǎng)肋，把力傳到斜柱頂，斜柱

2、的傾角與殼底邊緣徑向切線方向一致，把推力傳入基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)輕巧且受力合理。設(shè)計(jì)者為意大利建筑師A.維泰洛齊和工程師P.L.奈爾維。這座樸素而優(yōu)美的體育館是奈爾維的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)代表作之一，在現(xiàn)代建筑史上占有重要地位。小體育宮平面為圓形，直徑60米，屋頂是一球形穹頂，在結(jié)構(gòu)上與看臺(tái)脫開。穹頂?shù)纳喜块_一小圓洞，底下懸掛天橋，布置照明燈具，洞上再覆蓋一小圓蓋。就視覺而言，略嫌低小。穹頂宛如一張反扣的荷葉，由沿圓周均勻分布的36個(gè)“丫”形斜撐承托，把荷載傳到埋在地下的一圈地梁上。斜撐中部有一圈白色的鋼筋混凝土“腰帶”，是附屬用房的屋頂，兼作聯(lián)系梁。球頂下緣由各支點(diǎn)間均分，向上拱起，避免了不利的彎距。從建筑效果上

3、看，即使輪廓豐富,又可防止因視錯(cuò)覺產(chǎn)生的下陷感。小體育宮的外形比例勻稱，小圓蓋、球頂、丫形支撐、“腰帶”等各部分劃分得宜。小圓蓋下的玻璃窗與球頂下的帶形窗遙相呼應(yīng)，又與屋頂、附屬用房形成虛實(shí)對(duì)比。“腰帶”在深深的背景上浮現(xiàn)出來，既豐富了層次，又產(chǎn)生尺度感。丫形斜撐完全暴露在外，混凝土表面不加裝飾，顯得強(qiáng)勁有力，表現(xiàn)出體育所特有的技巧和力量，使建筑獲得強(qiáng)烈的個(gè)性。小體育宮優(yōu)美的球頂天花著稱于世。它是一個(gè)建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)巧妙結(jié)合的優(yōu)秀藝術(shù)品。球頂由1620塊用鋼絲網(wǎng)水泥預(yù)制的菱形槽板拼裝而成，板間布置鋼筋現(xiàn)澆成“肋”，上面再澆一層混凝土，形成整體兼作防水層。預(yù)制槽板的大小是根據(jù)建筑尺度

4、、結(jié)構(gòu)要求和施工機(jī)具的起吊能力決定的。條條拱肋交錯(cuò)形成精美的圖案，如盛開的秋菊，素雅高潔。球頂邊緣的支點(diǎn)很小，丫形斜撐上部又逐漸收細(xì)，顏色淺淡，再加上對(duì)應(yīng)各支點(diǎn)間懸掛在球頂上的深色吊燈的對(duì)比作用，使球頂好像懸浮在空中。如此獨(dú)特的意境令人贊嘆，難怪奈爾維被稱作“鋼筋混凝土詩(shī)人”。 小體育宮整個(gè)大廳的尺度處理也很好。穹頂中心的尺度最小，越往邊緣，尺度逐漸加大，與支架相接處的構(gòu)件尺度最大。最外邊的三個(gè)一組的構(gòu)件，順著拱肋走向，把力集中到支點(diǎn)上。而它們的輪廓與丫形斜撐上部形成的菱形，又與預(yù)制槽板的菱形相似，不過它們是通透的，不顯沉重。這種相似形狀的有韻律的重復(fù)和虛實(shí)對(duì)比手法，使整個(gè)穹頂分外輕盈和諧。實(shí)

5、例分析：北京天文館北京天文館是新中國(guó)成立以后建成的第一座天文館，他的頂蓋即是直徑為25米的半球形圓頂結(jié)構(gòu)，殼體厚度只有60毫米，混凝土利用噴射法施工，沒平方米結(jié)構(gòu)自重只有200公斤左右。北京天文館，位于北京西直門外大街，為國(guó)家級(jí)自然科學(xué)類專題科學(xué)博物館。主要通過人造星空模擬表演，舉辦天文知識(shí)展覽，編輯出版和發(fā)行天文科普書刊，組織進(jìn)行大眾天文觀測(cè)等形式向公眾宣傳普及天文學(xué)知識(shí)。除此之外，還根據(jù)不同層次的青少年學(xué)生經(jīng)常性地組織舉行天文講座、天文培訓(xùn)、天文奧賽、知識(shí)競(jìng)賽和天文科技夏（冬）令營(yíng)等各種科普活動(dòng)，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生們對(duì)自然科學(xué)的興趣和愛好。北京天文館已經(jīng)成為我國(guó)向公眾，特別是青少年公眾開展天文科普宣傳、教育的主要陣地