大跨度公共建筑结构设计相关问题分析

大跨度公共建筑结构设计相关问题分析

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摘要:近几年来,我国市场经济飞速发展,大大提高了人们的消费水平和生活质量,促使人们开始关注自身的生活及工作环境,这也使得人们对公建结构和风格设计的重视程度、要求越来越高。根据近几年建筑行业的调查数据可知,我国目前建筑结构中出现频率最高的是大跨度建筑,当前现代化进程不断加速,我国和世界其他国家在大跨度建筑结构设计时,更注重表现建筑物屋顶的形式,最大限度的彰显出设计理念的多样性。现在衡量一个国家建筑水平最重要标志之一是大跨度建筑物的核心空间技术,很大程度上影响着现实生活。本文主要介绍了大跨度公共建筑结构的选型、设计定位,阐述了大跨度公共建筑结构的特点与设计及完善措施。

关键词:大跨度;巩固建筑;结构设计

引言

随着我国科技水平的进步,各种各样的大跨度建筑作品如雨后春笋般不断涌现出来,建筑结构形式的多样化,促使建筑物结构逐渐形成一种全新的特点,包括以原有结构为基础,形成一个相对复杂的空间,这类复杂空间的特点是形态各异、内部使用功能多样。因此,设计好大跨度建筑的构成形式变得十分必要。大跨度建筑物规划的依据是力学原理,设计灵感多来自于大自然,如贝壳、树叶、树冠等自然界中的许多物体都为设计者提供了创意源泉,推动了大跨度结构多样性的发展。现在,人们在追求设计风格的同时,更多的在关注建筑物的跨度面积、受力面积、空间利用程度等实用设计内容,所以在大跨度巩固建筑结构设计时,要将设计方案与数据分析相结合,规划出满足人们需求的建筑。

一、实例分析

惠州工程技术学校三期工程体育馆,难度28米的跨度,采用预应力后张拉技术,混凝土梁截面做到600mm(宽)x1500mm(高),采用有粘结预应力筋,fptk=1860N/mm2,预应力筋的张拉控制应力fcon=1395N/mm2。有效的解决了层高限制的问题,为高度和使用提供了很好的保障。

昊翔源广场,难度26米大跨度,商业大悬挑,立面、功能复杂,局部钢结构大屋盖等,地址在惠州仲恺高新区,地下2层,地上3层,面积达10万平方的设计,为响应社会发展和满足人口数量增长的需要,这样就需要将其设计成大跨度建筑,而且根据使用的不同需要注意相关问题。

二、大跨度公共建筑的选型

2.1美感性

建筑的美观性一直是建筑设计关注的重点问题,大跨度建筑的美观区别于普通建筑,对于大跨度建筑而言,由于其自身的形状特点,展现出一种的大气磅礴的气势,人们对于建筑自古以来就会产生一定安全感,这种感觉是与生俱来的。建筑设计的本身就是设计师对于,美感的一种体现,对于大跨度建筑更是由于其外形设计带给人们不同的视觉体验。对于人们来说大跨度建筑虽然从其表面开不出太多的建筑特点,而正是这种建筑设计的神秘感更加让人向往想要去探寻,想要一看究竟这就是大跨度建筑的美感所在。

2.2耐久性

随着社会的发展和进步,对于建筑的要求也越来越多,但是对于建筑本身的要求离不开两个特性一是实用性二是耐久性,对于建筑的耐久性的要求,是一直一来建筑设计重点问题,首先在建筑设计时考虑设计的合理性原则,建筑设计随着社会发展的需要,建筑设计越来越多样性,部分设计师为了标新立异将建筑设计的不符合建筑力学的要求,这样不仅造成在建筑施工时产生一定的难度,而且这一类建筑建成之后也难以长久的保存;其次建筑设计的空间配合方面,对于整个建筑来说空间的合理规划非常重要,空间结构的合理规划有助于提高建筑整体的稳定性,和今后的长久使用;最后施工人员操作要求,在保证建筑设计的合理性特点的同时,对于建筑施工人员的操作同样会影响整个建筑的耐久性,合理的规范的操作能够保证建筑整体的施工质量和长久使用。

2.3实用性

使用性的主要体现在建筑材料的选择上,虽然现代建筑技术较为完善,但对于材料的选择仍需要注意,在众多的建筑材料当中钢结构最适用于大跨度建筑。钢材料自身的强度较高而且相较于其他承重材料较轻,其次钢材料的韧性好可以满足大跨度建筑的外形需要,并且具有一定防震性和耐热的特性,最重要的是钢材料,能够重复使用低碳环保,满足当代建筑中可持续发展的需要,所以钢结构在大跨度公共建筑当中应用较为广泛。

2.4合理性

在目前的建筑行业由于多种多样的社会需求,造成建筑的种类较多技术较为繁杂的情况,这就需要施工材料满足一定的施工要求,部分材料自身的成本较高,虽然可以满足建筑施工的需要但是这样就会造成整个建筑施工的成本增加的情况,不符合现代社会对建筑材料的合理性要求,所以在材料的选择方面不光仅仅要考虑其满足施工和设计需要,还需要根据建筑材料本身是否符合建筑整体的合理性需要,从而节省建筑施工的成本还能够满足整个施工的要求。

三、大跨度公共建筑结构的设计定位

建筑设计过程是将建筑物的牢固性、美观性、实用性集于一身的整体结构构造过程。建筑设计项目中最主要的部分是建筑形式的设计,设计过程还会运用到美学知识,是基于人类对美学了解基础上的设计,所以做好大跨度公共建筑结构的设计就要提高对事物的美学理解及美观鉴赏能力。大跨度建筑物的基本前进方向是在建筑形式及建筑美学设计基础上确立的,大跨度建筑物整体结构具有一定的特殊性,所以大跨度公共建筑物的设计也需要体现特殊性。

四、大跨度公建主要的钢结构划分

大跨度公建钢结构按刚性差异以及它们的组合不同,分成三类:刚性结构(网架、网壳、空间精架)、柔性结构(索结构、膜结构、索一膜结构、张拉集成结构)和杂交结构。杂交结构既可通过刚性结构和柔性结构的有机组合获得,也可通过变更传统结构的特性得到,如拉索一网架结构、拉索一网壳、拱一索、索一桁架等。在此我们主要讨论刚性大跨度公建和柔性大跨度公建。

4.1刚性大跨度公建

刚性大跨度公建钢结构主要是指由钢杆件或钢梁、钢柑架组成的结构,且其刚度由结构的组成和构件自身的刚度形成。当结构由规则的空间单元组成时,称为空间网格结构,否则称为空间结构。空间网格结构主要有网架结构、网壳结构、组合网架(壳)结构及预应力网架(壳)结构等形式,一般由钢杆件组成。具有受力合理、计算简便、结构整体性强、刚度大、抗震性能优、用料省、制作安装方便、造价经济、造型丰富、适应性强等优点。空间结构一般由钢梁或钢析架组成,在跨度较大时还辅以预拉力索以增加结构刚度、减少用钢量。空间结构除了有与空间网格结构相同的优点外,还具有结构体系简洁、更易体现建筑造型等优点。但与空间网格结构相比,构件和节点类型一般较多,制作较为不便。

4.2柔性大跨度公建钢结构

柔性大跨度结构的受力体系可分为竖直平面、水平层面及空间三大类。其中,张力弦屋架、预张力索衍架体系属于竖直平面受力体系;单层预张力索网体系和张力膜结构体系属于水平层面受力体系;空间预张力索网格体系、索弯顶和张拉集成体系属于空间受力体系。

五、完善大跨度结构形式设计

在大跨度公共建筑项目的设计与实施过程中,会涉及建筑物的结构设计,也会涉及到屋顶形式的结构设计,而且屋顶形式的结构设计是项目设计的关键部分,其结构包括屋顶的采光、遮阳、防火、排水等系统。同时,在大跨度公共建筑物设计中,要掌握建筑物结构功能与形式之间的关系,而且大跨度公共建筑物功能的设计要以确认结构形式为基础。

结束语

随着经济的发展和建筑水平的提高,越来越多的大跨度公共建筑物出现在人们的视野中。大跨度公共建筑物是现代化社会中人们追求的目标,反映了现代人类社会建筑的历史进程,也在一定程度上满足人们的审美需求。伴随着人们对建筑创新意识的增强,建筑结构改革也发挥着重要作用,相对于传统建筑设计,大跨度结构建筑设计更合理、更健全、更完善,促进了建筑行业的大规模、良性发展。虽然我国的大跨度建筑结构已紧跟世界先进水平的步伐,但是要达到世界先进水平,站在世界前列,还需要建筑领域专业人士的不断努力和创新。

参考文献

[1]赵宇.论大跨度建筑结构形式与设计[J].山西建筑,2014(20):61-62.

[2]许靖芳.交通建筑中大跨度结构形式与使用者体验研究[J].山西建筑,2013(39):45-46.

[3]方强.基于大跨度建筑结构形式与设计的研究[J].山西建筑,2015(3):17-18.

[4]熊祥瑞.何培玲.朱万林.周均康.大跨度建筑开合屋顶形式设计研究[J].建筑设计,2014(6):548-5

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