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摘要:随着我国技术的发展,建筑设计上也得到了很大的发展,人们对建筑要求更深一步,不仅要求住的舒服,而且还要美观。为了满足人们的要求,建筑公司就想出大跨度结构这种方法,这种结构一出现马上就得到了认可,而且是非常地流行。所以在现在的社会里,大跨度结构的建筑无处不在,融入了人们的生活。
关键词:大跨度结构;建筑设计;应用
中图分类号:TU2文献标识码: A
前言:大跨度结构的建筑越来越流行,所以我们要了解它,了解它的优点和缺点,我们使用大跨度结构技术时,我们应该注意一些什么问题,这都是我们要考虑的。比如说一些经常发生地震的地区,我们在选择大跨度结构的建筑时必须要注意,必须是比较坚固的结构类型,还具有抗震能力的。所以这篇文章主要给我们介绍一些大跨度在现实生活中的应用,还有在应用的过程中应该注意的问题,让想要建筑大跨度建筑的人们提供很大的帮助。
1.大跨度结构建筑的类型
1.1折板结构
这种结构一般都是用混凝土制造的,用混凝土做成很多的板放在屋顶上,形成了折板式的屋顶结构,这种结构一般都会是波浪状的,看起来特别的漂亮。折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡,单跨和多跨,平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平面的需要。折板通常可以分为两种[1]:有边梁和无边梁。无边梁折板由若干等厚度的平板和横隔板组的。而有边梁折板就是由板,边梁,隔板组成,它对厚度要求的不是很严格。
1.2壳体结构
这个也是用混凝土制成的,但是它里面是空的,一般它都是圆形或者椭圆形的。只有靠混凝土是无法完成这项工作的,如果只要混凝土的话,估计连一天都受不了就垮了。所以壳体屋顶结构的话,一般都是用钢铁交叉于混凝土中进行,因为壳体的屋顶一般都是圆形,而且圆心在屋内,所以就会有向下的趋势。如果我们不用特别结实的东西支撑着它的话,它就会塌下来,这样就会造成危险。在建造壳体屋顶的时候壳体的边缘一般都是加厚的,顶部薄一些,这样就可以减轻壳体的质量,发生危险的机率会少一些。
1.3网架结构
网架结构是一种比较普遍的大跨度结构,因为它稳定性好,整体性好,有抗震的功能。在我们生活中,它的结构一般是两层,不过也有单层的,就是用得不多。因为单层的不安全,只有一层的话,只要有点重的东西都不敢过去,怕会发生危险,这样就不实用了,而两层的就不一样了,虽然看上去是加了一层,但是它的承重能力却是单层的好几倍。所以为了安全起见,大家都会选择两层的网架结构,毕竟大家都不敢拿自己的命来开玩笑。
1.4悬索结构
这种结构主要是靠原材料作用的,要想做出这种结构的建筑,那么就必须要求我们在选择材料的时候要选择抗拉性能比较好的才行。因为这结构式是悬在空中的,它会受到地面对它的吸引力,而它的受力面积一般都很小,这样所受的压力就会更大。如果不是抗压性特别好的材料的话,根本就无法支撑着,这样也会造成危险,不论是在这个建筑上的人还是在下面的,都会受到危害。它也有它的优点,它的跨度大,用料少,节约资源[2]。
1.5充气结构
充气结构,就是人们常说的“充气膜结构”,是指用高分子材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的结构,这种结构不仅是在房屋里有使用,在一些旅游区也有用。这种结构主要分为气承式膜结构和气胀式膜结构,气承式膜结构是通过系统压力向室内通气,让它们保持一个一定的压力差,使覆盖膜体受到上浮力,并产生一定的预张应力,以保证体系的刚度。对于气胀式膜结构,它是一种不断地向室内充气,让室内有一定的力支撑着膜,以免它掉下来。
1.6膨胀力结构
膨胀力结构的材料是一种高分子材料,这个材料的弹性性能特别好,它可以随着室内的压力来调节。这主要是靠室内与室外的压力来调节的,如果室内的温度高的话,室内的气体就会膨胀,就会产生膨脹张力。所以一定要保持屋内的温度,以免出现危险。还有屋外的温度也要控制一下,这样我们屋内的温度就会好控制一些,在夏天的时候不用花费那么能源去升高温度。
2.各种结构在建筑设计中的应用
2.1折板结构的应用
目前我国在设计工业库房时都是用的折板式结构,但是随着我国技术的提高,所以在建筑折板式结构的库房时总是会要求里面的柱子少一些,承载能力大一些,经济效益好,还有抗震能力好的。所以在这几年中折板式结构只用在了楼房的建筑里,因为在建筑楼房时不会像工业里的仓库一样要放很多东西,所以楼房的要求相对低了很多,工业库房里要放很多东西,只要有一点地方,那么他们就想利用,所以折板式结构的建筑不适合它们。
2.2壳体结构的应用
这个结构式是比较多的一个,不管是在现实中还是电视中都见得很多。就比如说最著名的悉尼歌剧院,这是典型的壳体结构建筑,这种结构特别轻,压力小,所以使用的寿命长,还有一点就是这种结构特别漂亮。所以悉尼歌剧院才会遗留那么多年,还是那么新,所以说壳体结构的使用寿命长,那么久之后悉尼歌剧院还是那么出名。
2.3网架结构的应用
其实这种结构一般都是在比较繁华的地方才会使用,因为是网状的结构,则需要很多的材料,而且现在的材料还那么贵,所以要建一个网状结构的大跨度建筑是一笔很大的花费。网架结构的大跨度建筑稳定性好,承受力也强。所以这种建筑一般都是在那种人比较多的地方,还有车辆比较多的地方,这样人多的话一般建筑要承受的压力也是很大的,所以在人多的地方必须要建网架结构的大跨度建筑[3]。还有就是大跨度建筑下面如果是危险的地方的话,一般也会建网架结构建筑。
2.4悬索结构的应用
悬索结构的应用不是很多,因为它对材料有严格要求,一般材料都要是抗拉性能很好的材料,而这种材料一般都很贵。这种结构应用时要求距离要短一些,因为距离短的话,先所受的拉力会小,这样使用寿命就会增加。比如说高压电线,每一个电线杆之间会有它们的距离,这是经过电线能承受的最大拉力而计算出来的。其实长距离有时候也会用这种结构,比如说在海上搭一座大桥,就是用这个结构的。
2.5充气结构的应用
充气结构一般都是在大棚里,在我们国家里有一个特别典型的充气结构的建筑物,那就是北京的水立方。这是充气结构的最大应用了,水立方里会展现出那么美丽,五彩缤纷,主要是因为水立方每一块地方充的气体是不一样的,所以才会呈现出那么多的颜色。除此之外,在别的建筑里也会有充气结构的应用。
2.6膨胀力结构的应用
其实膨胀力结构和充气力有一定的相同之处,它们使用的原料有时候有可能相似,它们都用膜,可能是不一样的膜。但是它们的工作原理是不一样的,一个是充气而工作,一个由于出现张力而工作。所以在现实生活中它们的应用有时候也可以替代,但是膨胀力结构是有自己的特点的。比如说它主要用撑杆或撑架、拉索、篷布或薄膜和拉固点,组成各种形状的篷帐结构。
结语:大跨度结构建筑无处不在,所以我们要了解它,并且可以合理使用它。通过这一次的探讨我们对大跨度结构建筑有了新的认识,再也不是停留在之前那种一脸茫然的感觉了,了解了大跨度结构的主要内容,了解一些著名的建筑属于哪一种结构,还知道了它们的优缺点,这样对以后的工作会有很大的帮助。
参考文献:
[l]屈铁军,王君杰,王前信.空间变化的地震动功率谱的实用模型[J].地震学报 2011,l8(l):55-62.
[2]冯启民,胡聿贤.空间相关地面运动的数学模型[J].地震工程与工程振动,2011,1(2)1-8
[3]潘旦光,楼梦麟,范立础.多点输入下大跨度结构地震响应分析研究现状[J],同济大学学
报,2012,29(10):1213-1219
关键词:大跨度结构;建筑设计;应用
中图分类号:TU2文献标识码: A
前言:大跨度结构的建筑越来越流行,所以我们要了解它,了解它的优点和缺点,我们使用大跨度结构技术时,我们应该注意一些什么问题,这都是我们要考虑的。比如说一些经常发生地震的地区,我们在选择大跨度结构的建筑时必须要注意,必须是比较坚固的结构类型,还具有抗震能力的。所以这篇文章主要给我们介绍一些大跨度在现实生活中的应用,还有在应用的过程中应该注意的问题,让想要建筑大跨度建筑的人们提供很大的帮助。
1.大跨度结构建筑的类型
1.1折板结构
这种结构一般都是用混凝土制造的,用混凝土做成很多的板放在屋顶上,形成了折板式的屋顶结构,这种结构一般都会是波浪状的,看起来特别的漂亮。折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡,单跨和多跨,平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平面的需要。折板通常可以分为两种[1]:有边梁和无边梁。无边梁折板由若干等厚度的平板和横隔板组的。而有边梁折板就是由板,边梁,隔板组成,它对厚度要求的不是很严格。
1.2壳体结构
这个也是用混凝土制成的,但是它里面是空的,一般它都是圆形或者椭圆形的。只有靠混凝土是无法完成这项工作的,如果只要混凝土的话,估计连一天都受不了就垮了。所以壳体屋顶结构的话,一般都是用钢铁交叉于混凝土中进行,因为壳体的屋顶一般都是圆形,而且圆心在屋内,所以就会有向下的趋势。如果我们不用特别结实的东西支撑着它的话,它就会塌下来,这样就会造成危险。在建造壳体屋顶的时候壳体的边缘一般都是加厚的,顶部薄一些,这样就可以减轻壳体的质量,发生危险的机率会少一些。
1.3网架结构
网架结构是一种比较普遍的大跨度结构,因为它稳定性好,整体性好,有抗震的功能。在我们生活中,它的结构一般是两层,不过也有单层的,就是用得不多。因为单层的不安全,只有一层的话,只要有点重的东西都不敢过去,怕会发生危险,这样就不实用了,而两层的就不一样了,虽然看上去是加了一层,但是它的承重能力却是单层的好几倍。所以为了安全起见,大家都会选择两层的网架结构,毕竟大家都不敢拿自己的命来开玩笑。
1.4悬索结构
这种结构主要是靠原材料作用的,要想做出这种结构的建筑,那么就必须要求我们在选择材料的时候要选择抗拉性能比较好的才行。因为这结构式是悬在空中的,它会受到地面对它的吸引力,而它的受力面积一般都很小,这样所受的压力就会更大。如果不是抗压性特别好的材料的话,根本就无法支撑着,这样也会造成危险,不论是在这个建筑上的人还是在下面的,都会受到危害。它也有它的优点,它的跨度大,用料少,节约资源[2]。
1.5充气结构
充气结构,就是人们常说的“充气膜结构”,是指用高分子材料制成的薄膜制品中充入空气后而形成房屋的结构,这种结构不仅是在房屋里有使用,在一些旅游区也有用。这种结构主要分为气承式膜结构和气胀式膜结构,气承式膜结构是通过系统压力向室内通气,让它们保持一个一定的压力差,使覆盖膜体受到上浮力,并产生一定的预张应力,以保证体系的刚度。对于气胀式膜结构,它是一种不断地向室内充气,让室内有一定的力支撑着膜,以免它掉下来。
1.6膨胀力结构
膨胀力结构的材料是一种高分子材料,这个材料的弹性性能特别好,它可以随着室内的压力来调节。这主要是靠室内与室外的压力来调节的,如果室内的温度高的话,室内的气体就会膨胀,就会产生膨脹张力。所以一定要保持屋内的温度,以免出现危险。还有屋外的温度也要控制一下,这样我们屋内的温度就会好控制一些,在夏天的时候不用花费那么能源去升高温度。
2.各种结构在建筑设计中的应用
2.1折板结构的应用
目前我国在设计工业库房时都是用的折板式结构,但是随着我国技术的提高,所以在建筑折板式结构的库房时总是会要求里面的柱子少一些,承载能力大一些,经济效益好,还有抗震能力好的。所以在这几年中折板式结构只用在了楼房的建筑里,因为在建筑楼房时不会像工业里的仓库一样要放很多东西,所以楼房的要求相对低了很多,工业库房里要放很多东西,只要有一点地方,那么他们就想利用,所以折板式结构的建筑不适合它们。
2.2壳体结构的应用
这个结构式是比较多的一个,不管是在现实中还是电视中都见得很多。就比如说最著名的悉尼歌剧院,这是典型的壳体结构建筑,这种结构特别轻,压力小,所以使用的寿命长,还有一点就是这种结构特别漂亮。所以悉尼歌剧院才会遗留那么多年,还是那么新,所以说壳体结构的使用寿命长,那么久之后悉尼歌剧院还是那么出名。
2.3网架结构的应用
其实这种结构一般都是在比较繁华的地方才会使用,因为是网状的结构,则需要很多的材料,而且现在的材料还那么贵,所以要建一个网状结构的大跨度建筑是一笔很大的花费。网架结构的大跨度建筑稳定性好,承受力也强。所以这种建筑一般都是在那种人比较多的地方,还有车辆比较多的地方,这样人多的话一般建筑要承受的压力也是很大的,所以在人多的地方必须要建网架结构的大跨度建筑[3]。还有就是大跨度建筑下面如果是危险的地方的话,一般也会建网架结构建筑。
2.4悬索结构的应用
悬索结构的应用不是很多,因为它对材料有严格要求,一般材料都要是抗拉性能很好的材料,而这种材料一般都很贵。这种结构应用时要求距离要短一些,因为距离短的话,先所受的拉力会小,这样使用寿命就会增加。比如说高压电线,每一个电线杆之间会有它们的距离,这是经过电线能承受的最大拉力而计算出来的。其实长距离有时候也会用这种结构,比如说在海上搭一座大桥,就是用这个结构的。
2.5充气结构的应用
充气结构一般都是在大棚里,在我们国家里有一个特别典型的充气结构的建筑物,那就是北京的水立方。这是充气结构的最大应用了,水立方里会展现出那么美丽,五彩缤纷,主要是因为水立方每一块地方充的气体是不一样的,所以才会呈现出那么多的颜色。除此之外,在别的建筑里也会有充气结构的应用。
2.6膨胀力结构的应用
其实膨胀力结构和充气力有一定的相同之处,它们使用的原料有时候有可能相似,它们都用膜,可能是不一样的膜。但是它们的工作原理是不一样的,一个是充气而工作,一个由于出现张力而工作。所以在现实生活中它们的应用有时候也可以替代,但是膨胀力结构是有自己的特点的。比如说它主要用撑杆或撑架、拉索、篷布或薄膜和拉固点,组成各种形状的篷帐结构。
结语:大跨度结构建筑无处不在,所以我们要了解它,并且可以合理使用它。通过这一次的探讨我们对大跨度结构建筑有了新的认识,再也不是停留在之前那种一脸茫然的感觉了,了解了大跨度结构的主要内容,了解一些著名的建筑属于哪一种结构,还知道了它们的优缺点,这样对以后的工作会有很大的帮助。
参考文献:
[l]屈铁军,王君杰,王前信.空间变化的地震动功率谱的实用模型[J].地震学报 2011,l8(l):55-62.
[2]冯启民,胡聿贤.空间相关地面运动的数学模型[J].地震工程与工程振动,2011,1(2)1-8
[3]潘旦光,楼梦麟,范立础.多点输入下大跨度结构地震响应分析研究现状[J],同济大学学
报,2012,29(10):1213-1219