大跨度鋼結(jié)構(gòu)
大跨度或較大跨度大都采用鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)然也有用“膜”完成的,但充氣膜由于一些缺點(diǎn)近年來很少用,張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。
大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場館,會議展覽中心,博覽館,候機(jī)廳,飛機(jī)庫等。早跨度大的平板網(wǎng)架是60年代美國洛衫磯加里福尼亞大學(xué)體育館91m×122m(正放四角錐)。 大的雙層網(wǎng)殼是70年代也是在美國建造的休斯敦宇宙穹頂(Astrodome,直徑196m)及新 奧爾良超級穹頂(Superdome,直徑207m)。90年代在日本名古屋又興建了當(dāng)今世界上大跨度的單層網(wǎng)殼,建筑直徑229.6m,結(jié)構(gòu)直徑187.2m,采用三向網(wǎng)格,節(jié)點(diǎn)為能承受軸力和 彎矩的剛性節(jié)點(diǎn)。世界上大的室內(nèi)體育館是美國1996年奧運(yùn)會的主體育館棗亞特蘭大體育館(擬橢圓形平面,186m×235m),采用的是張拉整體體系的屋蓋,主要由索、桿、膜組成,是當(dāng)今有發(fā)展前途的一種新型空間結(jié)構(gòu)。1993年日本建成的福岡體育館,直徑222m,是當(dāng)今大的開合鋼結(jié)構(gòu)屋頂,而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂(Skydo me,直徑203m),降為世界第二跨度大的開合結(jié)構(gòu)。超過300m的屋蓋結(jié)構(gòu)全部使用鋼板和型鋼組成,并不是優(yōu)方案,近年來研究較為成功的是雜交(混合)結(jié)構(gòu),即桿、索、膜混合使用。為典型的例子就是千禧之年世紀(jì)之交的千年穹頂(The Millenium Dome),1997年6月開始擬建,僅用一年時(shí)間施工,1998年6月舉行升頂儀式,該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治,是當(dāng)今世界跨度大的屋蓋,穹頂酷像飛碟,直徑320m。穹頂由12根包括10m支座在內(nèi)的高100m桅桿塔柱(柱本身90m)通過總長度70km的鋼纜繩懸掛起來的,桅桿塔 柱布置在直徑200m圓周上。穹頂網(wǎng)格由72根成對徑向索和7根環(huán)向索做成。穹頂高50m,中間設(shè)有中心索桁架和70m直徑環(huán),上覆蓋144塊雙層巨幅白色涂以特福隆(Teflon)的玻璃纖維布。工程總面積8萬m2,總預(yù)算7.58億英鎊。館內(nèi)將以“標(biāo)新立異時(shí)代”為主題舉行展覽會以迎接21世紀(jì)的到來。館內(nèi)設(shè)有“人體探秘”、“時(shí)光課堂”、“金融之窗”、“地球奇跡”、“展望未來”等12個(gè)展區(qū)。當(dāng)然,從理論角度講,跨度再大的結(jié)構(gòu)也是有可能實(shí)現(xiàn)的,為此,日本、美國學(xué)者和研究單位都在進(jìn)行研究。如1959年富勒曾提出建造一個(gè)直徑3.22km的短程線網(wǎng)殼,覆蓋紐約市第23-59號街區(qū),網(wǎng)殼重8萬t.日本巴組鐵工所曾提出跨度200m、500m及1000m網(wǎng)殼藍(lán)圖,其中500m為全天候多功能體育娛樂活動(dòng)廳,1000m為創(chuàng)造理想未來城市,體現(xiàn)工作、居住、娛樂一體化的豐富日常生活環(huán)境。雖然這種設(shè)想在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中能否實(shí)現(xiàn)還有待于深入研究,但在橋梁方面,1000m左右跨度已經(jīng)實(shí)現(xiàn),世界上跨度大的斜拉索橋?yàn)槿毡镜亩喽嗔_大橋全長為890m;大的懸索橋?yàn)槿毡镜拿髽?(1991m),公路鐵路兩用大跨度橋?yàn)橄愀鄣那囫R大橋(懸索橋1377m)。世界早的雙曲拋物 面懸索屋蓋是的美國雷里競技館。另外歷屆奧運(yùn)會、博覽會等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑(覆蓋7.48萬m2體育場的索網(wǎng)建筑群),1976年加拿大蒙特利爾,1980年莫斯科,1984年美國洛杉磯,1988年韓國漢城(120m直徑體操館及93m直徑擊劍館都是索穹頂),1992年西班牙巴塞羅那圣喬地體育館(128m),1996年美國亞特蘭大喬治亞穹頂( 186m×235m索穹頂)。2000年澳大利亞悉尼主體育場(11萬人,兩個(gè)220m×70m的雙曲拋物面網(wǎng)殼)。機(jī)場和機(jī)庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu),在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機(jī)庫(一、二期)應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機(jī)庫(2-153m×90m)采 用三層斜放四角錐網(wǎng)格、焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架,其跨度規(guī)模之大,在國際上是數(shù)一數(shù)二的,這是我國在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由于建筑上的要求比較高,更是絢麗多彩。香港機(jī)場、馬來西亞機(jī)場都采用大面積單體網(wǎng)殼形式。目前,國際上以及我國都在流行一種波浪形曲面,樹狀支承以及直接交匯的相貫節(jié)點(diǎn)的立體桁架體系??雌饋硇蹓讯烙^。我國深圳機(jī)場、首都機(jī)場、上海浦東機(jī)場就是典型的例子。
大跨度或較大跨度大都采用鋼結(jié)構(gòu),當(dāng)然也有用“膜”完成的,但充氣膜由于一些缺點(diǎn)近年來很少用,張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。
大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場館,會議展覽中心,博覽館,候機(jī)廳,飛機(jī)庫等。早跨度大的平板網(wǎng)架是60年代美國洛衫磯加里福尼亞大學(xué)體育館91m×122m(正放四角錐)。 大的雙層網(wǎng)殼是70年代也是在美國建造的休斯敦宇宙穹頂(Astrodome,直徑196m)及新 奧爾良超級穹頂(Superdome,直徑207m)。90年代在日本名古屋又興建了當(dāng)今世界上大跨度的單層網(wǎng)殼,建筑直徑229.6m,結(jié)構(gòu)直徑187.2m,采用三向網(wǎng)格,節(jié)點(diǎn)為能承受軸力和 彎矩的剛性節(jié)點(diǎn)。世界上大的室內(nèi)體育館是美國1996年奧運(yùn)會的主體育館棗亞特蘭大體育館(擬橢圓形平面,186m×235m),采用的是張拉整體體系的屋蓋,主要由索、桿、膜組成,是當(dāng)今有發(fā)展前途的一種新型空間結(jié)構(gòu)。1993年日本建成的福岡體育館,直徑222m,是當(dāng)今大的開合鋼結(jié)構(gòu)屋頂,而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂(Skydo me,直徑203m),降為世界第二跨度大的開合結(jié)構(gòu)。超過300m的屋蓋結(jié)構(gòu)全部使用鋼板和型鋼組成,并不是優(yōu)方案,近年來研究較為成功的是雜交(混合)結(jié)構(gòu),即桿、索、膜混合使用。為典型的例子就是千禧之年世紀(jì)之交的千年穹頂(The Millenium Dome),1997年6月開始擬建,僅用一年時(shí)間施工,1998年6月舉行升頂儀式,該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治,是當(dāng)今世界跨度大的屋蓋,穹頂酷像飛碟,直徑320m。穹頂由12根包括10m支座在內(nèi)的高100m桅桿塔柱(柱本身90m)通過總長度70km的鋼纜繩懸掛起來的,桅桿塔 柱布置在直徑200m圓周上。穹頂網(wǎng)格由72根成對徑向索和7根環(huán)向索做成。穹頂高50m,中間設(shè)有中心索桁架和70m直徑環(huán),上覆蓋144塊雙層巨幅白色涂以特福隆(Teflon)的玻璃纖維布。工程總面積8萬m2,總預(yù)算7.58億英鎊。館內(nèi)將以“標(biāo)新立異時(shí)代”為主題舉行展覽會以迎接21世紀(jì)的到來。館內(nèi)設(shè)有“人體探秘”、“時(shí)光課堂”、“金融之窗”、“地球奇跡”、“展望未來”等12個(gè)展區(qū)。當(dāng)然,從理論角度講,跨度再大的結(jié)構(gòu)也是有可能實(shí)現(xiàn)的,為此,日本、美國學(xué)者和研究單位都在進(jìn)行研究。如1959年富勒曾提出建造一個(gè)直徑3.22km的短程線網(wǎng)殼,覆蓋紐約市第23-59號街區(qū),網(wǎng)殼重8萬t.日本巴組鐵工所曾提出跨度200m、500m及1000m網(wǎng)殼藍(lán)圖,其中500m為全天候多功能體育娛樂活動(dòng)廳,1000m為創(chuàng)造理想未來城市,體現(xiàn)工作、居住、娛樂一體化的豐富日常生活環(huán)境。雖然這種設(shè)想在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中能否實(shí)現(xiàn)還有待于深入研究,但在橋梁方面,1000m左右跨度已經(jīng)實(shí)現(xiàn),世界上跨度大的斜拉索橋?yàn)槿毡镜亩喽嗔_大橋全長為890m;大的懸索橋?yàn)槿毡镜拿髽?(1991m),公路鐵路兩用大跨度橋?yàn)橄愀鄣那囫R大橋(懸索橋1377m)。世界早的雙曲拋物 面懸索屋蓋是的美國雷里競技館。另外歷屆奧運(yùn)會、博覽會等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑(覆蓋7.48萬m2體育場的索網(wǎng)建筑群),1976年加拿大蒙特利爾,1980年莫斯科,1984年美國洛杉磯,1988年韓國漢城(120m直徑體操館及93m直徑擊劍館都是索穹頂),1992年西班牙巴塞羅那圣喬地體育館(128m),1996年美國亞特蘭大喬治亞穹頂( 186m×235m索穹頂)。2000年澳大利亞悉尼主體育場(11萬人,兩個(gè)220m×70m的雙曲拋物面網(wǎng)殼)。機(jī)場和機(jī)庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu),在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機(jī)庫(一、二期)應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機(jī)庫(2-153m×90m)采 用三層斜放四角錐網(wǎng)格、焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架,其跨度規(guī)模之大,在國際上是數(shù)一數(shù)二的,這是我國在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由于建筑上的要求比較高,更是絢麗多彩。香港機(jī)場、馬來西亞機(jī)場都采用大面積單體網(wǎng)殼形式。目前,國際上以及我國都在流行一種波浪形曲面,樹狀支承以及直接交匯的相貫節(jié)點(diǎn)的立體桁架體系??雌饋硇蹓讯烙^。我國深圳機(jī)場、首都機(jī)場、上海浦東機(jī)場就是典型的例子。

