文档介绍：大跨度建筑
院系:土木工程学院
姓名:包志伟
学号:1350983
当我来到同济大学时,第一眼让我最难忘的建筑就是正对大门的图书馆,不仅是因为其及其匀称的外形,而且因为他与周围协调的颜色,更是因为他的结构,通过资料我了解到图书馆是两根筒状受力的悬挑式的结构,是为大跨度建筑的一种,我不禁为设计者的匠心所打动。因此,在这里我想讲一讲大跨度建筑。
大跨度建筑的发展史
纵观大跨度建筑的发展史,经历了最早人们用石材来建造穹顶,到中世纪人们使用木材建造,到19世纪具有轻质,高强优点的铁的使用,以及现在对钢铁、混凝土、新型材料等的使用。在20世纪的最后25年里,大跨度建筑结构逐渐占据了举足轻重的特殊地位;大跨度建筑往往是衡量一个国家科技水平的一个重要指标。
大跨度建筑在古代罗马已经出现,如公元120~124年建成的罗马万神庙,呈圆形平面,,用天然混凝土浇筑而成,是罗马穹顶技术的光辉典范。
罗马万神庙巴黎世博会机械馆
大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后,特别是第二次世界大战后的最近几十年中。例如1889年为巴黎世界博览会建造的机械馆,跨度达到115m,采用三铰拱钢结构。
大跨度建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能愈来愈复杂,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举行大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现,促进了大跨度建筑的进步。例如在古希腊古罗马时代就出现了规模宏大的容纳几万人的大剧场和大角斗场,但当时的材料和结构技术条件却无法建造能覆盖上百米跨度的屋顶结构,结果只能建成露天的大剧场和露天的大角斗场。19世纪后半期以来,钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用,使大跨度建筑有了很快的发展,特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高,各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现,为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。
1912-1913年在波兰布雷斯劳建成的百年大厅直径为65m,采用钢筋混凝土肋穹顶结构。目前世界上跨度最大的建筑是美国底特律的韦恩县体育馆,圆形平面,直径达266m,为钢网壳结构。
大跨度结构分为单层刚架、桁架结构、拱结构、薄壳结构、折板结构、网架结构、悬索结构、薄膜结构、及组合空间结构等。下面将对这几种结构类型进行简单的介绍和分析。
大跨度建筑的几种类型简要分析
1、椼架结构与网架结构
椼架也是一种大跨度结构。在古代,虽然也有用木材做成各种形式的构架作为屋顶结构的,但是符合力学原理的新型椼架的出现却是现代的事。椼架结构虽然可以跨越较大的空间,但是由于它自身具有一定的高度,而且上弦一般又呈两坡后曲线的形式,所以只适合担当作屋顶结构。
网架结构也是一种新型大跨度空间结构。它具有刚度大、变形小、应力分布均匀、能大幅度地减轻结构自重和节省材料等优点。网架结构可以用木材、钢筋混凝土或钢材来做,并且具有多种多样的形式,使用灵活方便,可适应于多种形式的建筑平面的要求。近来国内外许多大跨度公共建筑或工业建筑均普遍地采用这种新型的大跨度空间结构来覆盖巨大的空间。
网架结构可分为单层平面网架、单层曲面网架、单层平板网架和双层穹隆网架等多种形式。但层平面网架