緒論-建筑結(jié)構(gòu)及選型

1、建筑結(jié)構(gòu)與選型建筑的功能要求、空間形式、建筑形態(tài)與建筑的功能要求、空間形式、建筑形態(tài)與結(jié)構(gòu)力學(xué)美、結(jié)構(gòu)力學(xué)美、藝術(shù)表現(xiàn)力的藝術(shù)表現(xiàn)力的有機(jī)整合有機(jī)整合彭一剛教授曾經(jīng)說過“任何一種結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式都不是憑空產(chǎn)生，他都是為了適應(yīng)一定的功能要求功能要求而被人們創(chuàng)造出來的，只有當(dāng)它所圍合的空間形式空間形式適應(yīng)某一特定的功能要求，他才有存在的價(jià)值。”空間結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)也正是適應(yīng)了人們對(duì)于大跨結(jié)構(gòu)大跨結(jié)構(gòu)的追求，滿足了特定的功能要求，同時(shí)也能創(chuàng)造豐富的外形和流動(dòng)的創(chuàng)造豐富的外形和流動(dòng)的空間形態(tài)空間形態(tài)。作為建筑師，學(xué)習(xí)這類大跨空間結(jié)構(gòu)的知識(shí)，對(duì)自己在建筑學(xué)方面的理解也得到了提升。緒 論一、德國桁架結(jié)構(gòu)建筑作品

2、欣賞與反思欣賞與反思二、建筑結(jié)構(gòu)與選型的界定、類型、意義、責(zé)任、原則、衡量原則、衡量三、結(jié)題方式下次課學(xué)生案例分析匯報(bào)（一種選型、受力受力分析透、結(jié)合造型與平面；每個(gè)同學(xué)PPT、抽查、算平時(shí)成績）一、德國桁架結(jié)構(gòu)建筑作品欣賞與反思FachwerkhausAlsfeld是德國中部黑森州一個(gè)小城市。最早于1069年見諸于文獻(xiàn)。1247年歸屬于黑森州。1512-1526年，修建了這個(gè)市政廳。被視為德國Fachwerkhaus的典型。 Fachwerkhaus翻譯漢語為“桁架結(jié)構(gòu)建筑”。這類建筑風(fēng)格構(gòu)成了德國12世紀(jì)以來最有特色的建筑。多見于德國中，南部的一些城市。周邊國家，尤其是奧地利，瑞士，法國，

3、甚至英國也有一定數(shù)量分布。Fachwerkhaus桁架結(jié)構(gòu)建筑如果說德國什么是最有特色的建筑，非Fachwerkhaus莫屬。Samstagsberg星期六山底層是石料構(gòu)造的基礎(chǔ)；基礎(chǔ)之上是以木料構(gòu)造的桁架； 桁架之間，填以泥坯或磚； 一般外表除桁架外，涂以白色；FachwerkhausFachwerkhausFachwerkhausFachwerkhaushttp:/ “鳥巢鳥巢”國家體育場(chǎng)國家體育場(chǎng)主桁架主桁架次剛架次剛架主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射形布置，與屋面及立面的次結(jié)構(gòu)一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。國家體育場(chǎng)主桁架主桁架共有48榀，分別由外圍24榀桁架柱榀桁架柱開始向中間延伸，

4、在中間形成橢圓形的環(huán)。大跨度屋蓋支撐在周邊的24根桁架柱之上。 艾菲爾鐵塔艾菲爾鐵塔一切始于世博會(huì)” ；1884年，為了迎接世界博覽會(huì)在巴黎舉行和紀(jì)念法國大革命100周年時(shí)，法國政府決定修建一座永久性紀(jì)念建筑；法國人一直想建造一個(gè)超過英國“水晶宮”的博覽會(huì)建筑；格構(gòu)式桁架柱桁架柱+桁架梁桁架梁拱（連接柱與梁、傳力、穿越）外觀造型和力學(xué)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一：垂直懸臂梁（彎矩圖與形態(tài)呼應(yīng)）水平風(fēng)力（桁架梁）垂直力（格構(gòu)式柱，即桁架柱）蘇格蘭福蘇格蘭福斯海灣橋斯海灣橋是19世紀(jì)的工程奇跡；福斯橋主跨跨徑519m，鐵路高出水位47.8m，因風(fēng)力過大，橋梁桁架橋梁桁架做成向內(nèi)傾斜向內(nèi)傾斜，塔頂寬約10m，塔底寬36

5、.6m，全橋共計(jì)3個(gè)橋塔，六個(gè)伸臂，各長206m，懸跨長107m；是一座弦桿用管形桿件管形桿件的雙伸臂梁鐵路橋，設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)理念來自于中國的木伸臂梁（鵲巢橋）演變而來的;1882年開始建造的英國福斯海灣橋是公認(rèn)的鐵路橋梁史上的里程碑之一；香港中國銀行大廈香港中國銀行大廈貝律銘建筑師事務(wù)所設(shè)計(jì)，1990年完工；建筑為巨型桁架體系巨型桁架體系，主體結(jié)構(gòu)為八榀巨型桁架（其中四榀沿正方形平面的周邊布置，另四榀沿對(duì)角線方向布置）；結(jié)構(gòu)采用4角12層高的巨形鋼柱支撐，室內(nèi)無一根柱子；無一根柱子；外型像竹子的“節(jié)節(jié)高升”，象征著力量、生機(jī)、茁壯和銳意進(jìn)取的精神；基座的麻石外墻代表長城，代表中國。天津奧林匹克體

6、育中心體育場(chǎng)桁架結(jié)構(gòu)是以抗彎為主的格構(gòu)式結(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。上海大劇院 屋頂月牙形 鋼桁架結(jié)構(gòu) 沒有腹桿桁架結(jié)構(gòu)的升華升華（轉(zhuǎn)換層、懸掛體系）1、高層建筑中、高層建筑中巨型桁架巨型桁架做轉(zhuǎn)換層做轉(zhuǎn)換層 使上部荷載通過桁架弦桿傳遞到下部結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上、下的空間布置具有更大的自由度。 桁架轉(zhuǎn)換層有利于大型管道等設(shè)備系統(tǒng)的布置，使轉(zhuǎn)換層建筑空間得到充分利用； 巨型桁架巨型柱底部大空間底部大空間

7、6500鋼結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)21下部自由空間上部結(jié)構(gòu)（10層）341 巨型柱2 巨型桁架3 系梁4 基礎(chǔ)地下部分1993年年2月建成于月建成于日本東京的兼松大廈日本東京的兼松大廈2、桁架做、桁架做巨型懸掛結(jié)構(gòu)巨型懸掛結(jié)構(gòu) 建筑規(guī)劃要求大樓底層為全開敞式大空間，與前面的皇后廣場(chǎng)自然地連成一片； 在使用上要有最大的靈活性和可變性； 提高高層結(jié)構(gòu)體系整體承載力和抗側(cè)移能力的有效措施; 地面以上43層，采用巨型桁架，分5層懸掛在8根巨型格構(gòu)式柱上； 以新穎的結(jié)構(gòu)體系表現(xiàn)建筑; 巨型鋼結(jié)構(gòu)懸掛體系能夠充分利用材料強(qiáng)度； 桁架結(jié)構(gòu)的升華升華香港匯豐銀行香港匯豐銀行大廈大廈二、建筑結(jié)構(gòu)與選型界

8、定、類型、意義、責(zé)任、原則、衡量建筑結(jié)構(gòu)與選型建筑結(jié)構(gòu)與選型界定、類型界定、類型界定：界定： 建筑結(jié)構(gòu)是隱藏于建筑物外表之下的，構(gòu)成建筑空間、承載建筑荷載，使建筑物得以安全使用的骨架；類型：類型： 磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框-剪結(jié)構(gòu) 桁架結(jié)構(gòu)、門式剛架與排架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)（高層）； 拱結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)； 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)選選型型的的原原則則1 、建筑結(jié)構(gòu)選型是建筑師的工作與責(zé)任工作與責(zé)任：各種建筑結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)組成、力學(xué)特征、適用范圍、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、施工要求；2、建筑結(jié)構(gòu)形式的影響因素影響因素：建筑材料、建筑技術(shù)、社會(huì)因素、建筑風(fēng)格；3 、結(jié)構(gòu)的藝術(shù)表現(xiàn)力藝術(shù)表現(xiàn)力：結(jié)構(gòu)本身有美

9、學(xué)（柱式、斗拱、懸挑、拱、懸索、膜。）；4 、建筑結(jié)構(gòu)選型的原則：發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)形式、合理選用結(jié)構(gòu)材料；結(jié)構(gòu)選型的原則結(jié)構(gòu)選型的原則1、發(fā)揮材料性能的、發(fā)揮材料性能的結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式1）力學(xué)原理、結(jié)構(gòu)形式、受力分析材料受力合理（混凝土受壓、鋼筋受拉）受力圖（壓、彎）矩形梁、工字梁、桁架2）減少彎距峰值（結(jié)構(gòu)的連續(xù)性）剛架結(jié)構(gòu)（彎矩變小）、懸臂梁（造型形成）；提高承載力、擴(kuò)大跨度、彎距??；桿件受力圖結(jié)構(gòu)選型的原則結(jié)構(gòu)選型的原則2、合理選用結(jié)構(gòu)材料、合理選用結(jié)構(gòu)材料1）取長補(bǔ)短（混凝土受壓、鋼筋受拉）2）優(yōu)選組合美國雷里競(jìng)技館：索、拱江西體育館：網(wǎng)、索、拱（跨度降低）3）輕質(zhì)高強(qiáng)材料35層、5

10、1層江西體育館結(jié)構(gòu)選型的原則結(jié)構(gòu)選型的原則不同結(jié)構(gòu)、彎矩變換索結(jié)構(gòu)雙曲面薄殼結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)教學(xué)目的教學(xué)目的： 結(jié)構(gòu)形式與建筑風(fēng)格有機(jī)結(jié)合有機(jī)結(jié)合:1）鋼結(jié)構(gòu)剛架2）鋼筋混凝土落地拱3）鋼筋混凝土雙曲扁殼結(jié)構(gòu)選型的原則結(jié)構(gòu)選型的原則衡量大跨度空間結(jié)構(gòu)衡量大跨度空間結(jié)構(gòu)（l60m）的）的優(yōu)劣優(yōu)劣1） 材料強(qiáng)度充分發(fā)揮；2 ）跨度大；3 ）結(jié)構(gòu)的藝術(shù)作用；4 ）基礎(chǔ)推（拉）力合理處理（例如，拱有水平推力）；5 ）施工安裝費(fèi)；三、結(jié)題方式建筑結(jié)構(gòu)與選型結(jié)題方式 調(diào)研報(bào)告（參觀）、（9-11）個(gè)建筑作品案例分析、結(jié)合目前課程設(shè)計(jì)的選型設(shè)計(jì).均為A3裝訂文本） 快題 習(xí)題 注明：案例分析（9-11）個(gè)建筑作品分析（應(yīng)力分析、剖面、平面、透視、文字）建筑結(jié)構(gòu)與選型概