建筑结构选型课程报告——结构实例分析目录一、引言 (3)二、框架结构 (4)三、剪力墙结构、框剪结构 (6)四、超高层建筑(筒结构)抗风/抗震 (7)五、桁架结构 (9)六、拱结构 (11)七、网架结构/大跨度屋盖 (13)八、悬索结构 (15)九、膜结构 (16)一、引言著名的建筑师及结构师奈尔维在他的《结构在建筑中的地位》一书中这样说:“现在建筑设计所要求的新的、宏伟的结构方案,使得建筑师必须要有理解结构构思,而且应达到这样一个深度和广度:使其能把这种基于物理学、数学和经验资料之上而产生的观念转化为一种非同一般的综合能力,转化为一种直觉和与之同时产生的敏感能力。
”结构概念是建筑物赖以生存的基础,建筑师只有掌握它,并在建筑设计的初期就自觉地运用它,才能设计出真正优秀的建筑。
对建筑师而言,从整体把握结构的概念掌握结构体系的选择以及布置,远比了解结构计算重要。
正是出于上述原因,作为一名新时代建筑学的学子,对建筑结构的学习才显得尤其重要。
而了解建筑结构很重要的一条就是对结构实例进行分析,只有对建筑的实例有深层的学习研究,打下坚实的基础,才能真正成为一名优秀的做建筑的人。
本文就是对著名建筑结构的实例进行分析,通过此分析来总结对《建筑结构选型》这门课程的学习成果。
而且在本文的中几个案例是自己去调研,还有自己的一些看法。
通过这门课的学习,确实让我增长了不少知识和见识;还要感老师,这几周的辛苦。
二、框架结构框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。
建筑实例大剧院工程概况大剧院项目已列入市“十一五”发展规划和《市城市总体规划(2005~2020年)》。
项目所在地市山南新区已预留规划建设用地。
市是拥有233.58万人口的省北部中心城市。
大剧院作为一座城市标志性文化设施,不仅是开展各种文艺演出活动的舞台,而且也是举办综合性文化艺术活动的场所,是发展文化产业的重要载体。
目前,在中国的大中城市,兴建现代化大剧院,兴办文艺演出业,已成为发展文化事业、壮大文化产业的首选项目。
为加快城市可持续发展,提高城市综合竞争力,市委、市政府提出了建设文化大市,打造现代化文明城市的战略目标。
在新一轮城市总体规划中,对文化设施建设,特别是对大剧院建设作了重点规划。
规划建设中的大剧院位于市中心区域的山南新区北部的文化艺术活动中心,它是地区唯一、省一流的专业性、多功能、综合性剧场和文化艺术服务中心、会议中心。
整个项目建成后,可接待国家、省、市举办的各种规格会议,接待各类艺术表演团体,举办各种规模文艺活动。
附属设施可用于开办文化艺术服务、艺术培训、娱乐休闲以及商贸、餐饮服务业。
大剧院建筑面积22800平方米,高为10层,拥有演出大厅、音乐厅、展览厅、会议中心、艺术培训中心、文化娱乐及美食商贸设施等,门前建设艺术广场,规划有音乐喷泉、雕塑、绿化带等。
项目总投资额3750万美元(约3亿元人民币),融资额由合作双方协商确定。
大剧院位于山南新区淮河大道东侧、南纬一路北侧、国投新集企业园区,已于2010年开工建设。
结构形式及特点该建筑主体大部分采用框架结构,局部采用钢架和钢筋混泥土墙。
主附体建筑采用围合式分布,附属裙楼三面环绕,将主体建筑包住;在主体建筑正面采用钢筋混泥土墙外挂玻璃幕的方式,以营造时尚新颖的感觉;另外建筑的屋顶采用钢架,拼接成一个平面六边形,立面由多个三角形分割的样式;而且在建筑的最外层采用与地面成斜角的外挂玻璃幕墙,很有动感和时代感。
三、剪力墙结构、框剪结构剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的力,并能有效控制结构的水平力。
钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力,它的刚度很大,空间整体性好,房间不外露梁、柱楞角,便于室布置,方便使用。
剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。
建筑实例美国芝加哥西尔斯大厦工程概况美国芝加哥的一幢办公楼,SOM建筑设计事务所设计,1974年建成,高443米,是当今世界最高建筑物之一。
总建筑面积418000平方米,地上110层,地下3层。
底部平面68.7×68.7米,由9个22.9米见方的正方形组成。
在这些正方形的围都不另设支柱,租用者可按需要分隔。
整个大厦平面随层数增加而分段收缩。
在51层以上切去两个对角正方形,67层以上切去另外两个对角正方形,91层以上又切去三个正方形,只剩下两个正方形到顶。
结构形式及特点大厦结构工程师是1929年出生于达卡的美籍建筑师F.卡恩。
他为解决像西尔斯大厦这样的高层建筑的关键性抗风结构问题,提出了束筒结构体系的概念并付诸实践。
整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构,离地面越远剪力越小,大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。
顶部设计风压为305千克力/米2,设计允许位移(振动时允许产生的振幅)为建筑总高度的1/500,即900毫米,建成后最大风速时实测位移为460毫米。
大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起,挺拔利索,简洁稳定。
不同方向的立面,形态各不相同,突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。
这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。
西尔斯大厦用钢材76000吨,每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国州大厦降低20%,仅相当于采用5跨框架结构的50%。
这种束筒结构体系概念的提出和应用是高层建筑抗风结构设计的明显进展。
大厦采用了当时最先进的在房间和各种管井、管道普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。
楼的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于任何地点。
位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。
大厦中安装了102部电梯。
一组电梯分区段停靠,从底层有高速电梯分别直达第33层和66层,再换乘区段电梯至各层;另一组从底层至顶层每层都可停靠。
四、超高层建筑(筒结构)核心筒就是在建筑的中央部分,由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒,与外围框架形成一个外框筒结构,以钢筋混凝土浇筑。
此种结构十分有利于结构受力,并具有极优的抗震性。
是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。
同时,这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间,使各种辅助服务性空间向平面的中央集中,使主功能空间占据最佳的采光位置,并达到视线良好、部交通便捷的效果。
建筑实例环球金融中心工程概况环球金融中心是位于中国陆家嘴的一栋摩天大楼,2008年8月29日竣工。
是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼,楼高492米,地上101层,开发商为“环球金融中心公司”,由日本森大楼公司(森ビル)主导兴建环球金融中心是位于中国陆家嘴的一栋摩天大楼,2008年8月29日竣工。
是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼,楼高492米,地上101层,开发商为“环球金融中心公司”,由日本森大楼公司(森ビル)主导兴建。
结构形式及特点(抗风/抗震)环球金融中心新建工程的主体结构为钢骨及钢筋混凝土混合结构。
位于周边的巨型结构和中部核心筒是塔楼受力体系的核心部分。
周边的巨型结构由巨型柱,带状桁架和巨型斜撑共同组成。
周边巨型柱从地下室B3层开始设置,从第6层起,巨型柱之间每隔12层设有一道1层高的带状桁架,带状桁架之间通过巨型斜撑连接。
中部核心筒79层以下主要为钢筋混凝土结构,在有伸臂桁架的部位,核心筒剪力墙的钢骨架为型钢组成的桁架。
中部核心筒与周边巨型结构之间通过伸臂桁架连接,伸臂桁架高3层,分别布置在28~31层、52~55层、88~91层之间。
周边巨型结构和中部核心筒—起共同承受大楼的水平荷载。
塔楼91~101层,有—个三维的框架结构,既起到支撑观光缆车的作用,又连接周边巨型结构,起到顶压桁架的作用。
大楼在90楼(约395米)设置了两台风阻尼器,各重150公吨,使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度,及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向,减少大楼由于强风而引起的摇晃,而预计这两台阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。
慈溪风阻尼器将装上世界最高大楼。
最近玺玛克智能科技与环球金融中心就智能通道控制系统项目签约,该系统将涵盖大楼3000多个通道控制点的进出自动识别管理,这也是国单体建筑智能化通道控制技术要求最严、科技含量最高、合同金额最大的智能安防项目。
五、桁架结构桁架结构(Trussstructure)中的桁架指的是桁架梁,是格构化的一种梁式结构。
桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。
由于大多用于建筑的屋盖结构,桁架通常也被称作屋架。
建筑实例大剧院建筑简介:大剧院整个工期自1994年9月开始,至1998年8月。
总建筑面积为62803平方米,总高度为40米,分地下2层,地面6层,顶部2层,共计10层。
其建筑风格新颖别致,融汇了东西方的文化韵味。
白色弧形拱顶和具有光感的玻璃幕墙有机结合,在灯光的烘托下,宛如一个水晶般的宫殿。
设计理念:整个建筑的构思为"天地之间",被设计师定位为"开放的宫殿":大剧院透过一座水、土相溶的坚实台基,奠定在中国的土地上,它置身于政治、文化中心;向展开其屋顶,象征中华民族的聚宝盆,承接着来自宇宙、人类的恩泽与智慧,象征着对世界文化艺术的热情追求,也象征着有有始以来就与天地相通的博大胸怀。
大剧院的外观由透明的水平墙面,有韵律的垂直线条,有乐感的弯曲面屋顶来体现,以水、玻璃、光线,通过透明、流畅的线条,朴实有力的造型,多功能形体和技术空间的组合来突出都市理想,贯彻其设计构思。
建筑结构:此方案最引人注目的是呈反拱的月牙形屋盖,纵长100.4m,横宽94m,纵向悬挑26m,横向悬挑30.9m,反拱圆弧半径R=93m,拱高11.5m。
由于其独特的建筑造型和特殊的功能及工艺要求,大剧院的屋盖体系采用交叉刚接桁架结构。
屋盖结构平面布置纵向为两榀主桁架,在每榀主桁架下各设三个由电梯井筒壁形成的薄壁柱,作为整个屋架结构的支座,次桁架仅起到保证屋盖整体性的作用。
横向为12榀半月牙形无斜腹杆屋架,但其中位于主舞台上方的三榀月牙形桁架由于工艺布置的要求被主舞台周围的薄壁筒体截断。
此外,屋盖结构还布置有一定的联系梁和支撑。
由于较高隔声要求,钢结构与下部观众厅等钢筋混凝土结构完全脱开。
反拱的月牙形屋盖有两层,局部为三层,作为设备层及观光餐厅等。
因此,它既是覆盖整个大剧院下部结构的屋顶,又是上部屋顶结构的承重结构,独具一格地发挥着双重功能。
为什么采用刚接桁架?1。