4-1公共建筑设计与结构技术（第四章公共建筑技术经济问题的分析）.ppt

上节知识点回顾,公共建筑造型艺术的基本特点,室内空间环境艺术,室外空间环境艺术,多样统一,多样性 统一性,达到多样统一的手段,形式与内容的辩证统一,传统与革新,空间形式与比例尺度的关系,空间的围透划分与序列导向,统一与变化,比例与尺度,视觉方面,空间形式、空间比例、空间尺度,a空间组合中界面的围透,b室内空间环境的划分 c空间环境序列对人流的导向作用,主要与从属、对比与协调、均衡与稳定、节奏与韵律,第四章 公共建筑技术经济问题的分析,第四章 公共建筑技术经济问题的分析,第一节 公共建筑设计与结构技术,第二节 公共建筑设计与设备技术,第三节 公共建筑的经济分析,建筑设计,建筑设计空间与体形的创意,结构设计与内容相协调的结构体系（骨架）,设备设计同样影响着空间体形,建筑与技术的依存关系体现在空间要求与技术进步的互相促进,空间要求观念的更新，社会经济、生活的不断 发展对空间、体形提出更多要求,技术进步新材料、新技术、新设备的应用使空 间组合有更大灵活与机动性,运用建筑技术组合空间体形时要满足 功能与审美；还要符合经济实用的原则,建筑与技术的关系,住宅为例结构形式， 空调， 采暖,伦敦“水晶宫” 建于1851年,艾菲尔铁塔（高328米） 巴黎世界博览会机械馆 建于1889年（跨度115米）,19世纪70年代芝加哥多层框架结构建筑,现代建筑,第一节 公共建筑设计与结构技术,三种常用的结构形式混合结构、框架结构、空间结构,结构选型要 因地制宜 因时制宜,中小型建筑（不发达地区）混和结构（低多层建筑）,大型建筑（技术发达地区）框架结构（高层层建筑）,大跨度建筑（商场、超市）空间结构,一、混和结构体系与公共建筑,1、特点多以砖、石墙体承重，钢筋混凝土 梁板系统，受梁板经济跨度制约,墙的作用分隔空间，支撑上部结构,平面布置矩形网格承重墙,适用范围房间不大、层数不高、一般标准 （学校、办公、医院、宿舍）,承重方式纵墙承重、 横墙承重、纵横墙承重,优点就地取材，节约钢筋、水泥、沙石,缺点减损农田，空间分隔受限，刚度小,2、优缺点,第一节 公共建筑设计与结构技术,3、对建筑布局的要求,a、为保证墙体有足够刚度，承重墙的布置要均匀、交圈， 并应符合规范要求,b、为使墙体传力合理，上下承重墙尽量对齐，门窗洞口 大小有限制，避免小房间落在大房间上,c、墙体的厚度和高度应在合理的范围内,第一节 公共建筑设计与结构技术,第一节 公共建筑设计与结构技术,医院建筑平面,第一节 公共建筑设计与结构技术,二、框架结构体系与公共建筑,1、特点由骨架系统承重，墙体只分隔空间，不承受 其它荷载，墙体布置灵活，空间分隔随意,墙的作用分隔空间，承受自重,平面布置灵活、多变、随意（常用柱距）,适用范围空间较复杂建筑、高层建筑,承重方式框架承重,第一节 公共建筑设计与结构技术,北京饭店客房平面、剖面,第一节 公共建筑设计与结构技术,广州流花宾馆,第一节 公共建筑设计与结构技术,阿根廷布宜诺斯艾利斯洲际饭店,第一节 公共建筑设计与结构技术,联合国教科文组织办公楼,第一节 公共建筑设计与结构技术,三 空间结构体系与公共建筑,新材料，新技术的出现和应用可经济有效的解决大跨度空间问题,（一）悬索结构在公共建筑中的应用,（悬索结构、空间薄壁结构、空间网架结构）,悬索结构属没有繁琐支撑体系的屋盖结构类型,a: 悬索结构的钢索不承受弯矩，发挥钢材耐拉性， 降低钢材消耗，自重轻，可做较大跨度,b: 施工时不需大型起重设备和大量模板，施工期限 较短,c: 根据力的平衡原理，要设置能承受较大压力的构件,特点,形式单向、双向、混和,第一节 公共建筑设计与结构技术,形式单向、双向、混和,第一节 公共建筑设计与结构技术,美国斯克山谷滑冰场单向悬索,第一节 公共建筑设计与结构技术,北京工人体育馆辐射悬索（上索稳定、承受屋面荷载；下索承重索）,第一节 公共建筑设计与结构技术,浙江人民体育馆马鞍形悬索双向,长轴80米，短轴60米。5400人,第一节 公共建筑设计与结构技术,马鞍形悬索的优点,a: 观众厅容量相同条件下，椭圆形大厅 能获得更多视线较好席位,b: 在相同条件下，一般马鞍形悬索结构 的技术经济指标优于其它结构形式,c: 马鞍形或近似马鞍形的屋盖形式，使观众厅 的空间利用较合理，有利音质与空调处理,刚度较大、抗风、抗震性能好，有利排水,第一节 公共建筑设计与结构技术,（二）空间薄壁结构在公共建筑中的应用,1: 壳体结构的刚度，取决于他的合理形状，无 需加大结构断面，材料消耗低,2: 壳体结构静载不随跨度增加而加大，其厚度 可以做的很薄,3: 壳体结构本身有骨架和屋盖的双重作用，空间 利用充分，经济有效,特点,形式筒壳、折板、波形壳、双曲壳等,高效能的空间薄壁结构，适用于各种曲面，承受弯曲和 扭转的能力大；结构受力均匀，可充分发挥材料性能， 降低材料消耗和重量，非常适用于大跨度公建.,第一节 公共建筑设计与结构技术,形式筒壳、折板、波形壳、双曲壳等,第一节 公共建筑设计与结构技术,福州火车站长筒薄壳,（5波20米跨长筒薄壳，面积1200，高13米，1000人）,第一节 公共建筑设计与结构技术,山东体育馆双曲扁壳,（48x48米、板厚7cm、拱高为拱跨的1/5）,第一节 公共建筑设计与结构技术,巴黎工业展览馆双曲扁壳,（218x218米、厚度65cm、拱高为48米）,第一节 公共建筑设计与结构技术,罗马奥运会体育馆,（直径100米、14000人）,第一节 公共建筑设计与结构技术,联合国教科文总部会议厅折壳结构,（构件由跨中向端部变截面，中间部分承受最大弯距）,第一节 公共建筑设计与结构技术,（三）空间网架结构在公共建筑中的应用,1: 采用金属管材制造，可承受较大纵向弯曲力， 与一般钢结构比节约钢材35，降低施工费25,2: 刚度大，结构高度不大，有利于大跨度空间造型,特点,形式圆形、方形、矩形、六角形、八角形等,第一节 公共建筑设计与结构技术,上海体育馆圆形网架,（直径114米，面积 47800，18000人）,第一节 公共建筑设计与结构技术,南京五台山体育馆 八角形网架,（长88.6米，短76.8米， 面积17930，10000人）,北京首都体育馆矩形网架,（东西长122.2米，南北宽107米（大厅99x112.2m，面积40000，18000人）,鸟巢,（四）充气结构的应用,充气后薄膜大部分受拉，可发挥其耐性效能，自重可忽略，风雪、震荡、自重等荷载大部分由内外压差承受,特点,指薄膜系统充气后，使之能承受外力，形成骨架 与维护系统，两者结合为统一整体,问题材料老化，充气结构体系的精确计算问题,优点自重轻，拆装快，投资少,第一节 公共建筑设计与结构技术,美国亚克体育馆,（1975年建成， 屋盖面积17930， 80000人）,我国充气试验建筑,第一节 公共建筑设计与结构技术,综上所述,在进行公共建筑设计时如何结合功能要求、材料情况、施工条件、空间处理、艺术造型等方面的具体情况，优选合适的结构形式，既是公共建筑与结构形式的空间组合的重要内容之一，也是创造良好造型的依据。,第一节 公共建筑设计与结构技术,从公共建筑与结构形式的相互关系来看： 结构选型的问题对于某些层数不高、跨度不大、要求不甚复杂的公共建筑，多选择混合结构或外墙内柱混合的半框架结构及剪力墙板结构 高层公共建筑多选择框架结构及框筒结构等形式 大跨度公共建筑，在材料与施工条件允许下，多选择悬索结构、壳体结构和网架结构等形式。,