大跨建筑工程结构构思与结构选型

大跨建筑构造构思与构造选型>>读书笔记 大空间公共建筑构造与建筑有着密切关系，建筑形象及构筑，以及建筑空间，都与构造形式息息有关。构造自身制约着建筑外观造型，影响着建筑构筑方式以及建设成本，在一定限度上影响或限制了设计师构思。但是，如果掌握各种构造形式特点并较好地运用，就可以由被动变积极，创作出别具特色建筑作品。总之，建筑与构造在大空间公共建筑设计中有着很强依存、制约和增进关系。 在国内，自从实行改革开放政策以来，大空间建筑发展迅速，并浮现了诸多闻名世界建筑。其中，体育建筑是重要一份子。例如深圳体育馆和吉林冰球馆，都以其特殊造型和构造形式被人们所熟知。博览建筑也因其重要作用迅速发展，其中由于功能规定，大空间博览建筑如雨后春笋般浮现。尚有交通建筑，特别是航空港建筑发展迅速，规模巨大。几乎国内各省市中心都市都建设起当代化机场候机楼。这些机场采用了各种构造形式，造型各种各样，成为当代空间构造一种重要展示场。 国外经济发达国家大空间公共建筑有着更长历史和卓越成就，罗马小体育馆和利雅得体育场、墨西哥城咖啡厅都以其独特造型、构造形式和新材料新技术应用得到世界各国关注。 现实表白，大空间建筑构筑都与构造形式关系密切，不同构造形式有着各自特点，咱们只有掌握了它们长处和缺陷，才干更好运用它们，创作出更好作品。 1、大空间建筑构筑与构造形式 一、 网架构造 长处：用钢量比桁架等平面构造少得多，重量轻，施工简便（螺栓球节点），工期短，造价低，抗震性能好，刚度大等等。 合用范畴：广泛，小至一二十米雨篷，大至上百米屋盖。网架构造对建筑平面空间布局制约相对较小，外观轻快平直，对建筑体型影响也较小，给建筑创作留有较大构思余地。 发呈现状：在国内，通过近年研究和大量实践检查修正，网架构造设计理论已比较成熟，并哺育了比较强大设计和理论研究队伍，足以胜任各种网架构造设计任务。施工技术较成熟，经验丰富，并形成了专业化生产和施工厂家。 二、 网壳 长处：靠空间体形受力，工厂生产构件现场组装施工以便、迅速，受力合理，刚度大，自重轻，体形美观多变，技术经济指标好。 形式：球面网壳、双曲面扁网壳、柱面网壳、扭网壳（双曲抛物线面网壳），并有各种组合形式。 缺陷：由于网壳构造只有保持合理空间体形才具备受力合理特点，因此，对建筑平面空间形状有很强制约作用，对建筑体形有决定性影响。 三、 悬索构造 受力特点：将构造内力拉压分开，分别由长于受拉钢索和长于受压钢筋混凝土或木构造承受拉力和压力，发挥各自特长。 长处：受力合理，耗材省。建筑轮廓流畅，形体优美。 国内发呈现状：轮辐式双层索系、双曲抛物面索系、索桁架平面索系、索桁架空间索系、单层平面索系、伞形单层辐射索系、悬挂索网、斜拉屋盖，以及组合式索网屋盖。 四、 薄膜构造 长处：材质轻薄透光、表面光洁亮丽、形状飘逸多变。 缺陷：膜材造价较高，使用寿命相对较短。 大跨构造发展动因和条件 1、经济发展和社会需求2.材料3.计算理论4.计算工具5.施工技术 2、建筑与构造 大空间公共建筑与构造依存和制约关系十分明显，其强度远不不大于普通中小跨度建筑，其关系更应进一步探讨。 （一） 构造对建筑制约 其重要体现： 1、空间和形体 2、界面和形象 3、形式美表达 （二） 建筑与构造互相增进 大空间公共建筑对构造最重要规定就是形式多样化，为建筑创作提供得心应手手段，这是建筑对构造最大增进。反之，当构造技术获得突破，就为建筑设计创造了更大创作余地，增进建筑发展。 （三） 构造与建筑相对关系 建筑创作核心在于创造人工空间，满足人们物质和精神需要，构造创作核心是实体，是构筑空间有形物质。空间与实体互相依存，但空间是主角，是建筑目，实体是服务于空间物质手段。可见其主从地位分明。 （四） 构造与建筑矛盾 建筑创作贵在创新，个性化则是其重要体现。个性化规定不但在于它与周边其她建筑应有明显区别，更在于它与同类建筑相比有自己鲜明个性，不落雷同，这也许是大空间公共建筑创作最大难点。建筑个性化创作直接涉及到构造，规定构造形式灵活多样，为建筑创作提供较广泛自由选取和加工改造余地。然而，现状是流行构造形式同需要相比很有限，同多样化需求差距较大，矛盾比较突出。这或许就是大空间公共建筑与构造最本质矛盾 3、建筑师与工程师 建筑工程是多学科知识凝聚和各种专业技术综合，它既需要专业分工和细化，做精深技术工作，更需要专业间密切合伙，创作出融合协调作品。 一、 建筑师职责 （一） 建筑构思必要牵涉到构造构思，其建筑构思需要与构造构思同步进行。这两种 构思只能都由建筑师来完毕。 （二） 建筑造型应当对的反映构造形态，构筑建筑形体既应经济合理，也应对的表 达力传递，形式与技术紧密结合。 （三） 建筑师肩负主持工程设计重任，应积极协调各专业技术交叉和矛盾，使之成 为互相合伙综合产品。 总之，建筑师在构造构思和构造选型方面负有主导作用，既要有一定概念性构造知识和掌握构思办法共同语言，也要有同构造工程师密切合伙，互相理解、支持、礼让等精神。 二、 构造工程师任务 （一） 工程师应及早参加构造构思 （二） 完毕构造计算及贯彻技术细节 三、 专业合伙 (一) 扩展知识，建立合伙基本 (二) 研究构造形态，发展边沿学科 4、大跨构造基本知识及其运用 （一） 构造要素及其互有关系 1、构造离不开力作用 2、构造在力作用下会产生一定反映，这重要体当前构造变形上。 3、构造系统自身是作用-系统-反映这一关系链中核心环节。 （二） 构造基本概念 构造形态，一方面取决于建筑功能与造型规定，另一反面取决于构造受力状况。 1、构造受力 （1） 直接作用 直接以力形式对构造产生作用 （2） 间接作用 是由于地面运动、构造变形、温度变化、材料性能变化（材料老化、变性）等因素引起构造内部发生力作用。 2、荷载分类 （1） 按作用时间 分为恒荷载、活荷载、偶尔荷载。 （2） 按分布状况 分为集中荷载、分布荷载。 （3） 按作用性质 分为静力荷载、动力荷载。 3、构造效应 内力 指构造在直接或间接作用下，其内部各构成某些之间产生力互相作用，涉及轴力、剪力、弯矩、扭矩。可通过内力对于面积集度-应力来反映。 变形 指构造相对于自身形状变化，涉及长度、挠度和角度变化。可用变形对于长度集度-应变来表达。 位移 指构造整体性位置变化，还可用来描述构造上某一点位置变化，涉及倾斜、滑移、整体沉陷和局部沉陷等。 4、构造约束 体当前两方面： 支座条件 位于构造支撑部位，须通过外力提供平衡条件。有铰支、固定、滑动和弹性支座等形式。 构造条件 位于构造内部，以构造手段控制构造变形。 此外，用于减少构造动力效应积极控制或被动控制手段，也可看作是一种约束。 5、构造性能 构造强度 指构造承载能力，即构造可以抵抗某种作用而不至于破坏能力。取决于材料强度、构件形式、构造构成方式、构造受力状态。 构造刚度 构造抵抗变形能力。对大跨度建筑构造，刚度好坏直接反映在挠度、支座滑动、风作用下屋面颤抖幅度等方面。 构造稳定 构造维持自身稳定状态能