大跨度空间结构有哪些类型

Question

如题所述

Answer 1

折板结构
一种由多块钢筋混凝土板连接而成的波折形整体薄壁折板结构。这种折板既可作为屋顶，也可用作墙体或其他承重构件。折板结构有单坡和多坡，单跨和多跨，平行折板和复式折板等多种组合形式，以适应不同的建筑平面需求。常用的截面形状包括V形和梯形，板厚通常在5至10厘米之间，最薄的预制预应力板厚度可达3厘米。跨度可达6至40米，波折宽度一般不超过12米，现浇折板的波折倾角不超过30°；坡度较大时，需要采用双面模板或喷射法施工。折板结构分为有边梁和无边梁两种类型，其中V形折板是无边梁折板的一种常见形式。有边梁折板由板、边梁、横隔板等组成，通常为现浇，例如1958年建成的巴黎联合国教科文组织总部大厦会议厅屋顶，就是由意大利设计师P.L.奈尔维设计施工的。他根据应力变化规律，将折板截面由两端向跨中逐渐增大，使大厅屋顶外形具有韵律感。
壳体结构
使用钢筋混凝土建造的大空间壳体结构。壳体形式包括圆筒形、球形、扁壳、劈锥形扁壳以及各种单曲面、双曲抛物面和扭曲面等。例如，美国40年代建造的兰伯特圣路易市航空港候机室，由三组厚11.5厘米的现浇钢筋混凝土壳体组成，每组由两个圆柱形曲面壳体正交并切割成八角形平面，相接处设有采光带。壳体结构通过突出于曲面上的交叉拱增加壳体强度，并将荷载传递至支座。支座为铰结点，壳体边缘加厚并设有加劲肋，向上卷起，使壳体交叉拱的建筑造型简洁而独特。德国学者U.F.瓦尔德和F.迪欣格尔等对壳体结构理论做出了贡献。奈尔维设计的1950年建造的都灵展览馆是波形装配式薄壳屋顶建筑。壳体结构不仅能减轻自重、节约材料，而且造型新颖、流畅。
网架结构
一种在大跨度建筑中广泛使用的高度较小、整体性强的结构。这种结构稳定性好、空间刚度大、防震性能佳，能利用较小杆形构件拼装成大跨度建筑，有效利用建筑空间。网架结构外形可分为平板型和壳形两类，适合圆形、方形、多边形等多种平面形状。平板型网架多为双层，壳形网架有单层和双层之分，并有单曲线、双曲线等屋顶形式。例如，50年代后期上海同济大学建造的装配整体式钢筋混凝土单层联方网架壳形结构建筑，大厅部分净跨度为40米，外跨度54米。上海文化广场的改建设计采用钢结构球节点平板型网架，于1970年建成。1976年建成的美国新奥尔良市体育馆，圆形平面直径达207.3米，是当时世界上最大的钢网架结构建筑。
悬索结构
由钢索网、边缘构件和下部支承构件组成的大跨度屋顶结构。例如，1961年建成的北京工人体育馆，直径为94米。国际上较早的悬索结构是美国罗利市的牲畜馆，建于1953至1954年，为双曲马鞍形悬索结构。1958至1962年E.沙里宁设计建造的美国华盛顿杜勒斯国际机场候机楼也是著名的悬索结构实例。候机楼宽45.6米，长182.5米，上下两层，屋顶每隔3米有一对直径2.5厘米的钢索悬挂在前后两排的柱顶上。在悬索结构上部铺设预制钢筋混凝土板构成屋面，建筑造型轻盈明快。
充气结构
使用尼龙薄膜、人造纤维表面涂层等材料，通过充气构建的大跨度屋顶结构。这种结构安装和拆卸都非常便捷。