建筑構(gòu)造與裝飾材料2-1課件

第一節(jié)大跨度建筑概述第二節(jié)大跨度建筑結(jié)構(gòu)型式與建筑造型第三節(jié)大跨度建筑的屋頂構(gòu)造第四節(jié)中庭天窗構(gòu)造第二章大跨度建筑構(gòu)造第二章第一節(jié)一、大跨度建筑及其適用范圍大跨度建筑是指跨度30m以上的建筑；民用建筑：影劇院、體育場館、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑；工業(yè)建筑：飛機(jī)裝配車間、飛機(jī)庫和其他大跨度廠房。

第一節(jié)大跨度建筑概述第二章第一節(jié)二、大跨度建筑發(fā)展概況：

1、早期：古羅馬時代的穹頂古羅馬阿維奴斯浴場穹頂直徑38m；古羅馬萬神廟，43.5m穹頂，天然砼；

第二章第一節(jié)3、輝煌：美國底特律的韋恩縣體育館跨度266m圓形平面，世界最大鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。上海體育館，直徑110m，圓形平面，鋼平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第二章第一節(jié)三、大跨度建筑發(fā)展的原因：

1、社會發(fā)展，需要建造高大的建筑空間來滿足一些集會型的活動功能要求。2、新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)的出現(xiàn)。

第二章第一節(jié)第二節(jié)大跨度建筑結(jié)構(gòu)型式與建筑造型第二章第二節(jié)羅馬小體育宮第二章第二節(jié)一、拱結(jié)構(gòu)二、剛架結(jié)構(gòu)三、桁架結(jié)構(gòu)四、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)五、折板結(jié)構(gòu)六、薄殼結(jié)構(gòu)七、懸索結(jié)構(gòu)八、張拉薄膜結(jié)構(gòu)九、充氣薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型第二章第二節(jié)(二)拱的形式

第二章第二節(jié)2、水平推力處理方式由拉桿承受拱推力的建筑造型由框架結(jié)構(gòu)承受拱推力的建筑造型由基礎(chǔ)承受拱推力的建筑造型第二章第二節(jié)由拉桿承受拱推力的建筑造型第二章第二節(jié)由框架結(jié)構(gòu)承受拱推力的建筑造型第二章第二節(jié)由基礎(chǔ)承受拱推力的建筑造型第二章第二節(jié)二、剛架結(jié)構(gòu)及其建筑造型(一)受力特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍1、受力特點(diǎn)：剛架是橫梁和柱以剛性連結(jié)方式構(gòu)成整體的門形結(jié)構(gòu)。2、優(yōu)缺點(diǎn)：受力合理、輕巧美觀、跨度較大，制作方便，但剛度較差。3、適用范圍：體育館、禮堂、食堂、菜場等大空間的民用建筑和工業(yè)廠房。第二章第二節(jié)(三)剛架結(jié)構(gòu)的建筑造型第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)(二)桁架結(jié)構(gòu)型式

桁架用料：木材、鋼材、鋼筋砼。桁架型式：三角形、梯形、拱形、無斜腹桿式和三鉸拱式等。第二章第二節(jié)1、三角形桁架材料：鋼、木、鋼筋混凝土經(jīng)濟(jì)跨度18m第二章第二節(jié)3、拱形桁架材料：鋼、鋼筋混凝土常用跨度為18—36m，我國最大的預(yù)應(yīng)力鋼筋砼拱形桁架跨度60m。矢高f與跨度l之比=1／6-1／8。第二章第二節(jié)4、無斜腹桿式材料：鋼、鋼筋混凝土常用跨度為15—30m矢高f與跨度l之比=1／6-1／8。第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)(三)桁架結(jié)構(gòu)的建筑造型第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)

四、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及其建筑造型(一)受力特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍1)桿件互相支撐，多向受力，整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、空間剛度大、有利于抗震；2)桿件主要承受軸向力，能發(fā)揮材料強(qiáng)度，節(jié)省材料；3)結(jié)構(gòu)高度小，有效地利用空間；4)結(jié)構(gòu)的桿件規(guī)格統(tǒng)一；5)形式多樣，可創(chuàng)造豐富多彩的建筑形式。建筑平面：圓形、方形、三角形、多邊形等。第二章第二節(jié)(二)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)型式1、按材料分：鋼網(wǎng)架木網(wǎng)架鋼筋砼網(wǎng)架2、按外形分：平板網(wǎng)架曲面網(wǎng)架3、按構(gòu)造分：單層雙層第二章第二節(jié)平板網(wǎng)架：雙層（鋼管或角鋼），支座簡支，構(gòu)造簡單，應(yīng)用廣泛。曲面網(wǎng)架：單層或雙層。鋼、鋼筋砼，有水平推力，支座條件復(fù)雜，但外形美觀，造型獨(dú)特。第二章第二節(jié)(三)平板網(wǎng)架的類型與尺寸1.交叉桁架體系的平板網(wǎng)架(1)兩向正交桁架構(gòu)成的平板網(wǎng)架第二章第二節(jié)兩向正交正放網(wǎng)架適用于正方形或接近正方形的建筑平面跨度30-60m構(gòu)造簡單第二章第二節(jié)兩向正交斜放網(wǎng)架適用于任意尺寸的矩形平面跨度：中等和大跨度受力合理剛度大支座復(fù)雜第二章第二節(jié)(2)三向交叉桁架構(gòu)成的平板網(wǎng)架適用于三角形、六邊形和圓形等平面形狀跨度：大跨度受力合理剛度大節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)2.角錐體系平板網(wǎng)架(1)三角錐體平板網(wǎng)架適用于各種平面形狀跨度：大跨度受力合理剛度大可預(yù)制第二章第二節(jié)(2)四角錐體平板網(wǎng)架正放四角錐體平板網(wǎng)架斜放四角錐體平板網(wǎng)架第二章第二節(jié)(3)六角錐體平板網(wǎng)架

第二章第二節(jié)3.平板網(wǎng)架的主要尺寸采用鋼筋砼屋面板網(wǎng)格尺寸不宜超過3×3m。第二章第二節(jié)（四）網(wǎng)架桿件斷面與結(jié)點(diǎn)連接1.網(wǎng)架桿件斷面桿件：鋼管（壁厚≥1.5mm）或角鋼。2.網(wǎng)架桿件結(jié)點(diǎn)連接第二章第二節(jié)3.網(wǎng)架排水坡度的形成方法網(wǎng)架自身起拱；網(wǎng)架上弦結(jié)點(diǎn)加焊短鋼管或角鋼找坡。平板網(wǎng)架排水坡度為2—5％第二章第二節(jié)(五)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的建筑造型建筑造型主要受網(wǎng)格結(jié)構(gòu)形式和支承方式的影響。第二章第二節(jié)(六)造型實(shí)例第二章第二節(jié)五、折板結(jié)構(gòu)及其建筑造型(一)受力特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍１、受力特點(diǎn)折板結(jié)構(gòu)由折板和橫隔構(gòu)件組成。第二章第二節(jié)折板的受力第二章第二節(jié)尺寸要求（１）波長L2≤12m。（２）跨度L1長折板：L1／L2≥1短折板：L1／L2<1（３）矢高長折板f≥（1／10-1／15）L1；短折板f≥1／8L２。第二章第二節(jié)２、特點(diǎn)（１）受力合理（２）厚度薄，節(jié)約材料（３）構(gòu)造簡單，可預(yù)制（４）可用于大跨度屋頂，也可用于外墻第二章第二節(jié)３、適用范圍：廣泛用于工業(yè)與民用建筑適用于多種平面形式的建筑，如方形、矩形、梯形、多邊形、圓形等第二章第二節(jié)(二)折板結(jié)構(gòu)形式（１）按波長數(shù)目分單波折板多波折板（２）按跨度數(shù)目分單跨折板多跨折板第二章第二節(jié)（３）按結(jié)構(gòu)斷面形式分三角形斷面折板梯形斷面折板（４）按折板構(gòu)成情況分平行折板扇形折板第二章第二節(jié)

(三)折板結(jié)構(gòu)建筑造型巴黎聯(lián)合國教科文組織會議大廳第二章第二節(jié)巴黎聯(lián)合國教科文組織會議大廳第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)圖4一12巴西圣保羅會堂第二章第二節(jié)圖4一12巴西圣保羅會堂第二章第二節(jié)六、薄殼結(jié)構(gòu)及其建筑造型(一)受力特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍１、受力合理：空間受力狀態(tài)，主要承受曲面內(nèi)軸向力。２、材料強(qiáng)度利用充分。３、強(qiáng)度和剛度大

第二章第二節(jié)２、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：自重輕、省材料、跨度大、外形多樣，薄殼厚度僅為其跨度的幾百分之一。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)雜，不宜承受集中荷載；施工復(fù)雜第二章第二節(jié)(二)薄殼結(jié)構(gòu)的形式

第二章第二節(jié)1.筒殼(1)組成：殼面：混凝土等剛性材料橫隔：拱形梁、拱形桁架、拱形剛架邊梁：第二章第二節(jié)(2)分類按照跨度分：單跨和多跨按照波的數(shù)目分：單波和多波按照跨度與波長的比值分：長殼和短殼第二章第二節(jié)１）長殼：L1/L2≥1跨度L1可達(dá)30m矢高f≥（1／10-1／15）L1。厚度３～８cm２）短殼：L1/L2<1跨度L1為６～１２m，波長L2為１８～３０m矢高f≥1／８L２。厚度５～１０cm第二章第二節(jié)2.圓頂殼：球面薄殼（１）組成：殼面支承環(huán)支承在墻上、柱上、斜拱或斜柱上第二章第二節(jié)（2）適用于大型公共建筑：天文館展覽館體育館會堂第二章第二節(jié)3.雙曲扁殼（１）組成：雙向彎曲殼面：四邊橫隔構(gòu)件：薄腹梁、拉桿拱或拱形桁架

第二章第二節(jié)（２）矢高與邊長之比(f／e≤l／5)，呈扁平狀，故稱為雙曲扁殼。第二章第二節(jié)4.雙曲拋物面殼（１）組成：殼面和邊緣構(gòu)件鞍形殼扭殼第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)(三)薄殼結(jié)構(gòu)的建筑造型第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)七、懸索結(jié)構(gòu)及其建筑造型(一)受力特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)1、受力特點(diǎn)：索網(wǎng)：只承受軸向拉力；邊緣構(gòu)件：支座，梁、桁架、拱等下部支承結(jié)構(gòu)：受壓構(gòu)件，柱第二章第二節(jié)2、優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能；建筑造型迥異；受力合理，自重輕；施工快速。缺點(diǎn)：強(qiáng)風(fēng)吸引力的作用下容易喪失穩(wěn)定而破壞。第二章第二節(jié)(二)懸索結(jié)構(gòu)型式1.單層單曲面懸索結(jié)構(gòu)2.雙層單曲面懸索結(jié)構(gòu)3.雙曲面輪輻式懸索結(jié)構(gòu)4.雙曲面鞍形懸索結(jié)構(gòu)第二章第二節(jié)1.單層單曲面懸索結(jié)構(gòu)（１）組成索網(wǎng)：單向單層平行鋼索邊緣構(gòu)件：梁、桁架等下部支承結(jié)構(gòu)：柱及拉纜第二章第二節(jié)（２）特點(diǎn)：構(gòu)造簡單抗風(fēng)和抗振動性能差（３）要求提高屋面系統(tǒng)的穩(wěn)定性，鋪設(shè)混凝土屋面板垂度控制在跨度的1/50～1/20第二章第二節(jié)2.雙層單曲面懸索結(jié)構(gòu)（１）組成索網(wǎng)：單向雙層平行鋼索，承重索和穩(wěn)定索邊緣構(gòu)件：梁、桁架等下部支承結(jié)構(gòu)：柱及拉纜第二章第二節(jié)（２）特點(diǎn)：構(gòu)造簡單抗風(fēng)和抗振動性能增強(qiáng)（３）要求鋪設(shè)輕質(zhì)屋面板垂度控制在跨度的1/20～1/7（上）1/25～1/20（下）第二章第二節(jié)3.雙曲面輪輻式懸索結(jié)構(gòu)索網(wǎng)：雙層放射狀鋼索，承重索和穩(wěn)定索邊緣構(gòu)件：內(nèi)外環(huán)下部支承結(jié)構(gòu)：柱第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)4.雙曲面鞍形懸索結(jié)構(gòu)索網(wǎng)：雙層曲率相反的鋼索，承重索和穩(wěn)定索邊緣構(gòu)件：雙曲環(huán)梁、斜向邊梁、斜向拱等第二章第二節(jié)星海音樂廳(三)懸索結(jié)構(gòu)的建筑造型第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)建筑造型三第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)八、膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型膜結(jié)構(gòu)是利用空氣壓力支撐膜面、或用剛性骨架或柔性網(wǎng)索將各種現(xiàn)代薄膜材料繃緊形成建筑空間的一種結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)：輕巧、采光性能好、構(gòu)造簡單、施工方便、造型豐富缺點(diǎn)：抗風(fēng)性能差，穩(wěn)定性差、耐久性差分類：張拉膜結(jié)構(gòu)、骨架支承膜結(jié)構(gòu)、空氣支承膜結(jié)構(gòu)第二章第二節(jié)(二)張拉膜結(jié)構(gòu)1、組成：膜材、拉索、支柱第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)(二)骨架支承膜結(jié)構(gòu)1、組成：膜材、骨架（桁架、拱、網(wǎng)架、網(wǎng)殼）第二章第二節(jié)第二章第二節(jié)（三）充氣薄膜結(jié)構(gòu)及其建筑造型1、特點(diǎn)、適用范圍利用薄膜結(jié)構(gòu)制作氣囊，充氣