大跨空间钢结构.ppt

ModernSpatialStructures第一章现代空间结构概论轻质——材料的质量密度与强度的比值小Q235钢C30混凝土另外：航天材料、军事材料等（2）塑性、韧性好（5）密闭性好，具有可焊性：容器、管道、闸门1.2钢结构的应用范围二、空间结构的概念3、空间结构的分类(1)刚性空间结构：薄壁空间结构、网架结构网和壳结构等。(2)柔性空间结构:悬索结构、充气结构、张拉整体结构和薄膜结构等。(3)杂交空间结构:拉索预应力空间网架（网壳）结构、斜拉空间网架（网壳）结构、索——桁结构和悬索空间网格结构等。1、空间结构的基本特征（2）建筑与结构的协调与统一济州体育场首都机场扩建工程国家体育场水立方游泳馆新建南通体育馆（3）结构型式丰富多样，适应各种跨度，结构的效率高，自重轻（4）制作与安装技术先进、工艺简单日本：川口卫攀达穹顶（PandaDome）攀达穹顶体系施工工程2、现代空间结构的几种形式和应用螺栓球节点焊接球节点螺栓球网架杆件(1)网架结构（平板网格结构）网架结构是一种空间杆系结构，受力杆件通过结点有机的结合起来。结点一般设计成铰接，杆件主要承受轴力作用。由于结构组合有规律，大量的杆和结点的形状、尺寸相同，便于工厂化生产，便于工地安装。网架结构一般是高次超静定结构，具有较高的安全储备，能较好的承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载，抗震性能好。网架结构能适应不同跨度、不同支撑条件的公共建筑和工厂厂房的要求，也能适应不同建筑平面及其组合。大型公共建筑、工业厂房、大型机库、特种结构、装饰网架、扩建增层等不同领域。1981年5月我国颁布了《网架结构设计与施工规定》（JGJ7—80）。网架结构工程应用：大型厂房体育设施公路收费站首都机场亚洲最大A380机库(2)网壳结构（曲面网格结构）网壳结构是一种空间杆系结构，受力杆件通过结点有机的结合起来。网壳结构则是主要承受薄膜内力的壳体，主要以其合理的形体来抵抗外荷载的作用。网壳结构一般是高次超静定结构，具有较高的安全储备，能较好的承受集中荷载、动力荷载和非对称荷载，抗震性能好。同等条件特别是大跨度条件下，网壳要比网架节省不少钢材。网壳结构外形美观，富于表现，充满变化，改善、丰富了人们的居住环境。2003年我国颁布了《网壳结构技术规程》（JGJ61-2003）。天津体育中心体育馆1989年中原化肥厂散装库1995年黑龙江速滑馆国家大剧院某干煤棚工程21m短程线网壳巨蛋网壳结构.镇江巨蛋又称“神州第一蛋”，是高48米、直径38米、斜度23.5度的巨型不锈钢网壳结构。2.2悬索结构悬索结构利用钢材良好的受拉性能，用高强钢丝做拉索，加上高强的边缘构件以及下部的支承构件，使得结构自重极大的减小，而跨度大大地增加，除了稳定性较差外，是比较理想的大跨屋盖形式。对于建筑而言，由于拉索显示出柔韧的状态，使得结构形式轻巧且富有动感，也充分显示了结构的特征和结构的美学。屋盖用悬索结构的冰球馆悬索结构屋面覆盖的世博会展厅2.3张拉整体结构(tensegrity)概念是由美国著名建筑师富勒（R.B.Fuller）提出来的，它是“张拉”（Tensile）和“整体”（Integrity）的缩合。这一概念的产生受到大自然的启发。富勒认为宇宙的运行是按照张拉整体的原理进行，即万有引力是一平衡的张力网，而各个星球是这张网中的一个个孤立的点。按照这个思想，张拉整体结构可定义为一组不连续的受压构件与一套连续的受拉单元组成的自支撑、自应力的空间网格结构。由于张拉整体结构固有的符合自然规律的特点，最大限度地利用了材料和截面的特性，因此可以用尽量少的钢材建造超大跨度的建筑。2.4膜结构（MembraneStructure）青岛音乐广场的膜结构英国伦敦千年穹顶（D=320m）日本北九州穴生穹顶日本北九州穴生穹顶上海体育场威海体育场张拉膜结构的展示空间2.5开合结构(RetractableStructure)日本宫崎市的海洋穹顶（OceanDome）丰田体育场札幌穹顶2.6折叠结构（DeployableStructure）2.7玻璃结构上海植物园温室玻璃幕墙谢谢