文档介绍：现代大型建筑物的新结构体系及其建筑造型(3) 陆赐麟叶于(北京工业大学 100022) THENEWSTRUCTURALSYSTEMSANDTHEIR ARCHITECTURALFORMSOFMORDERNLARGE -SCALE BUILDINGS (3) LuCilin YeYuliu (BeijingPolytechnicUniversity 100022) 收稿日期:1996-03-16 4. 预应力空间钢结构的组成和造型特征 ,它的选型和设计对立面造型和建筑造价至关重要。一般刚性边缘构件的钢材用量和成本要占全部屋盖结构的一半以上。如采用拉索系轻屋面时,边缘构件用钢量一般可达拉索用钢量的2~6倍。因此,对刚性边缘构件的选型应当遵守结构合理性和经济性的原则确定。主要是:(1)在拉索接近均布荷载作用下的边缘构件应是无弯矩或小弯矩的构件,并在预应力作用下能在构件内调整出合理的正负弯矩值; (2)边缘构件截面主轴位于拉索索端切线平面内,并具有较大的截面刚度或能借预应力手段提高本身刚度。且边缘构件造型应能提供索系整体以足够的屋面刚度; (3)构造简单,选材合理,施工快捷。 ,在大跨结构中广泛采用将屋面荷载通过边缘构件直接传至基础上的新承重体系——组对结构,它是将一对相同或不同的刚性边缘构件按一定倾角架立在地基基础之上,成对边缘构件之间吊挂索系或其它柔性横向构件以形成屋面。组对结构的屋面可以采用一对、两对或三对以上的边缘构件束形成,它们可以塑造出不同的建筑立面和造型。在工程实例中,选用一对边缘构件的有美国雷里竞技馆(图24)。这一早期的预应力空间钢结构以其造型新颖、结构合理、屋面轻巧而闻名于世,成为近半个世纪现代悬索结构风靡全球的“带头羊”。采用两对边缘构件的工程实例较多,早期的有莫斯科奥运会风雨赛车场,它由两对钢拱组对结构形成屋盖,中间挂以悬膜(图25)。为提高整体刚度,将两相同的内边缘构件向横向小桁架和支撑系连成中央空间刚架并形成中央采光带。其造型好似展翅欲飞的蝴蝶。采用三对边缘构件的组对结构有蒙特利尔奥运会赛车馆。三对相同的钢筋混凝土落地拱形成屋盖承重结构(图26),六支拱脚落在四个支座基础上,其中一个基承受三支拱脚的巨大推力。采用边缘构件对数的多少往往出于建筑造型的考虑,而非结构原因。对数的增多往往会对材料用量、结构构造、施工工艺、工程成本等带来不利影响。因此,在国内外工程实践中采用较多的是双组对的结构形成的屋盖。一般是沿建筑平面的长轴方向倾斜布置一对相同的刚性内边缘构件,用横向杆件和支撑系将此对内边缘构件连成几何不变的空间刚体以加大悬式屋盖的整体刚度。两内边缘构件的布置 42IndustrialConstruction 1996,, 工业建筑 1996年第26卷第9期图27组对结构体系的内边缘构件布置方案方案有三种:(1)八字形(图27,a);(2)X字形(图 27,b);(3)人字形(图27,c)前者如莫斯科风雨赛车场(图25)、四川体育馆(图28)、丹东体育馆(图29)、日本岩手县体育馆(图30)及北京朝阳体育馆(图 19)等。内边缘构件呈X形布置者如青岛市体育馆(图31),人字形者则是两内边缘构件的上部采