現有建築中懸挑結構調研

2022-09-19 22:45:07 字數 1888 閱讀 2930

懸挑結構在建築中應用廣泛,常見的有挑簷、陽台、體育場看台頂棚及劇院的挑台,還可直接用於屋頂。

懸挑結構的平衡措施一般採取拉、壓及拉壓結合的方法或用副跨平衡措施。

懸挑結構的優缺點:

優:懸挑結構無端部支撐構件、視野開闊、空間布置靈活。

缺:懸挑結構受力狀態與其他結構比有不利的一面,進行強度和變形實驗外,還要進行抗傾覆實驗。其跨度僅為簡支結構的一半。

懸挑結構的抗傾覆平衡:

懸挑結構的固定端有較大的傾覆力矩。一般認為,懸挑結構的抗傾覆安全係數應大於1.5。即抗傾覆力矩/傾覆力矩》1.5 。

懸挑結構傾覆平衡一般採用下面幾種方式;

a 在跨度較小的雨棚、陽台結構中常採用;b 常見於懸挑網架、懸挑網格結構; c 常用於機庫、車庫建築中; d 劇院的挑台常採用這種結構形式

懸挑結構的受力:

懸挑結構的支座最大彎矩是相同跨度簡支梁跨度中最大彎矩的4倍,為減少玩具,常在梁下部設柱子或斜撐或在梁上部設定拉索。

簡圖:圖1-4-5 為懸臂梁與帶懸挑簡支梁的受力比較,在懸臂梁中間增設支座並把懸臂梁改為簡支支座後,樑內最大負彎矩僅為懸挑梁最大負彎矩的四分之一。

懸挑結構的結構形式:混凝土結構、鋼結構、鋼桁架結構、膜結構覆蓋

案例分析:天津奧林匹克中心體育場

簡介:天津奧體中心體育場是一座不規則的橢圓形建築,狀如水滴。這座場館臨水而建、依水而起,四面水所包圍,遠遠望去,像在水中濺起的一顆水珠。

體育場曲面由外弧裡弧共896條圓弧、近萬個節點合成而成。屋面採用了能化屋面系統,自上而下分為頂層陽光板、中間層金屬板和臨地面層高牆玻璃三個部分,具有很高的透光率及重量輕、抗衝擊、隔熱、防結露、節能等特點,與相同厚度的傳統板材相比,可節省25%的能源。

天津奧林匹克中心體育場坐落於天津市南開區,總建築面積16.9萬m,占地面積8萬m,看台面積3.6萬m,可容納觀眾八萬人,簷口高度53m,地上6層。

樓內空間分別為體育、娛樂、餐飲、住宿等不同功能的附屬用房,在二層設有人群活動廣場,供觀眾疏散、休息使用。該工程為軟土地基,採用phc高強混凝土(c80)預應力a型管樁,基礎樁沿環狀軸線和放射軸線的交點分布成單樁和群樁,群樁又按三角形、矩形、平行四邊形、六邊形等不同形狀不同數量組成967個獨立承臺基礎。體育場主體結構以鋼筋混凝土框架結構為主.支撐屋面結構的鋼支撐圓柱及環梁採用勁性鋼骨混凝土。

環向桁架與主、子桁架之間的節點採用鑄鋼件連線,檁條採用焊接矩形管。

體育場屋蓋平面呈扁長橢圓,長軸471m,短軸370m,採用落地的鋼管桁架體系,由環形圈樑劃分為上、中、下三部分。各榀平行弦桁架呈v字形布置,徑向首尾相接,環向布設鋼管檁條及交叉支撐,構成乙個穩定的三維空間體系。屋面中心.即在運動場地上方,是一橢圓形的開敞部分,桁架在此設定簷口。

通過靜力及動力分析,結構簷口處變形較大,設計中將簷口環形梁改為環形桁架,加強了結構的整體剛度,整個結構方案布局合理,空間整體性好。

鋼結構屋蓋覆蓋面積巨大,達7.8萬m,單榀桁架最長達90m,重約50t,施工時主體結構採用單元組拼吊裝,懸挑部分加設內場,外場臨時支撐體系,最後進行懸挑主桁架的簷口閉合,安裝精度誤差控制在2mm內。

體育管中的懸挑結構:

1.屋蓋:鋼管桁架懸挑結構 2. 桁架:v型平行弦桁架懸挑結構

鋼管桁架懸挑結構根據受力特性的不同,可分為平面管桁結構和空間管桁結構。

平面管桁結構的上弦、下弦和腹杆都在同一平面內,結構平面外剛度較差,一般需要通過側向支鋼結構廠房撐保證結構的側向穩定。

空間管桁結構通常為三角形截面,與平面管桁結構相比,它能夠具有大的跨度,且三角形桁架穩定性好,扭轉剛度大且外表美觀。在不布置或不能布置麵外支撐的場合,三角形桁架可提供較大跨度空間。一組三角形桁架類似於一榀空間剛架結構,且更為經濟。

可以減少側向支撐構件,提高了側向穩定性和扭轉剛度。對於小跨度結構,可以不布置側向支撐。

(內容及**參考網上資料和書本)

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