大跨空间结构的介绍

1. 大跨空间结构的介绍

《大跨空间结构》是张毅刚编著的一本图书，该书由机械工业出版社于2005年出版。

2. 大跨度建筑是什么，有哪些结构体系

大跨度结构的分类有以下几种：
　　平面结构体系：
　　梁式体系
　　框架式体系
　　拱式体系
　　空间结构体系：
　　实体结构类：薄壳、折板结构
　　网格结构类：网架及网壳结构
　　张力结构类：悬索结构、膜结构
　　混合结构类

3. 大跨度建筑的结构特点有哪些

　　（一）设计要求
　　大跨度建筑的屋顶设计和其他屋顶一样都要求防水、保温、隔热，但大跨度建筑大多数为大型公共建筑，使用年限长，屋顶应具有更好的防水保温隔热性能，而且都是人群大量聚集的场所，防火安全要求更高，屋顶应有足够的耐火极限，以保证在火灾时的安全疏散。同时应特别注意减轻屋顶自重，选用轻质高强和耐久的材料和构造做法。在这类公共建筑中，屋顶的造型要求更高，应从屋顶形式、色彩、质感和细部处理等方面加以周密的考虑。另外，大跨度建筑的规模宏大，施工周期长，屋顶设计应为加快施工速度创造条件，贯彻标准化、定型化的设计原则。总之，大跨度建筑的屋顶设计应综合考虑建筑防水、建筑热工、材料选择、构造做法、建筑施工、建筑防火、建筑艺术等因素的影响，尽可能作到适用、安全、经济、美观。
　　（二）屋顶构造组成
　　大跨度建筑的屋顶由承重结构、屋面基层、保温隔热层、屋面面层等组成。承重结构的类型已在本章第一节中论述。屋面基层分为有檩方案和无檩方案，前者是在屋顶承重结构上先搁檩条，然后在檩条上再搁搁栅和屋面板。屋顶保温隔热层根据具体工程设计进行处理，可设在屋面板上，或悬挂于搁栅之下，或置于吊顶棚之上。屋面面层有卷材面层、涂料面层、金属瓦面层、彩色压型钢板面层等。
　　当采用薄壳结构、折板结构作屋顶承重结构时，不需要设屋面板。用充气薄膜结构和账篷薄膜结构作屋顶时，不需要另设屋面基层和防水面层，因这类结构具有承重、围护、防水等多重功能。

4. 大跨度建筑结构包括哪些

大跨度建筑构成类型有：1、拱结构；2、钢架结构；3、绗架结构；4、网架结构；5、折板结构；6、薄壳结构；7、悬索结构；8、张拉膜结构；9、充气膜结构；10、悬挑结构。网架结构的形式：1、平面桁架系组成的网架结构。主要有：两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式；2、四角锥体组成的网架结构。主要有：正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式；3、三角锥组成的网架结构。主要有：三角锥网架、抽空三角锥网架（分I型和II型）、蜂窝形三角锥网架等型式；4、六角锥体组成的网架结构。主要形式有：正六角锥网架。法律依据：《中华人民共和国民法典》第八百零一条因施工人的原因致使建设工程质量不符合约定的，发包人有权请求施工人在合理期限内无偿修理或者返工、改建。经过修理或者返工、改建后，造成逾期交付的，施工人应当承担违约责任。

5. 大跨度结构建筑的结构类型

有折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。  使用比较普遍的一种大跨度屋顶结构。这种结构整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。网构架高度较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑，有效地利用建筑空间。适合工业化生产的大跨度网架结构，外形可分为平板型网架和壳形网架两类，能适应圆形、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。50年代后期上海同济大学曾建造了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，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,是当今世界上最大的钢网架结构建筑。  近20多年来，在悬索结构基础上新发展起来的一种大跨度屋顶结构，主要是利用撑杆或撑架、拉索、篷布或薄膜和拉固点，组成各种形状的篷帐结构（见薄膜建筑）。

6. 大跨度建筑的结构类型

 从迄今还保存着的古希腊宏大的露天剧场遗迹来看，人类大约在两千多年前，就有扩大室内空间的要求。古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的，从建筑历史发展的观点来看，一切拱结构-包括各种形式的券、筒形拱、交叉拱、穹隆-的变化和发展，都可以说是人类为了谋求更大室内空间的产物。券拱技术是罗马建筑最大的特色及成就，它对欧洲建筑做出了巨大的贡献，影响之大无与伦比。罗马建筑典型的布局方法、空间组合、艺术形式和风格以及某些建筑的功能和规模等等都是同券拱结构有密切联系。拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力，为保持稳定，这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。例如以筒形拱来形成空间，反映在平面上必须有两条互相平行的厚实的侧墙，拱的跨度越大，支承它的墙则越厚。很明显，这必然会影响空间组合的灵活性。为了克服这种局限，在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上，创造出一种双向交叉的筒形拱。而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构穹隆结构也是一种古老的大跨度结构形式，早在公元前14世 纪建造的阿托雷斯宝库所运用的就是一个直径为14.5米的叠涩穹隆。到了罗马时代，半球形的穹隆结构已被广泛地运用于各种类型的建筑，其中最著名的要算潘泰翁神庙。神殿的直径为43.3米，其上部覆盖的是一个由混凝土做成的穹隆结构。在大跨度结构中，结构的支点越分散，对于平面布局和空间组合的约束性就越强；反之，结构的支承点越集中，其灵活性就越大。从罗马时代的筒形拱衍变成高直式的尖拱拱肋结构；从半球形的穹隆结构发展成带有帆拱的穹隆结构，都表明由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。 桁架也是一种大跨度结构。在古代，虽然也有用木材做成各种形式的构架作为屋顶结构的，但是符合力学原理的新型桁架的出现却是现代的事。桁架结构虽然可以跨越较大的空间，但是由于它自身具有一定的高度，而且上弦一般又呈两坡后曲线的形式，所以只适合担当作屋顶结构。网架结构也是一种新型大跨度空间结构。它具有刚度大、变形小、应力分布均匀、能大幅度地减轻结构自重和节省材料等优点。网架结构可以用木材、钢筋混凝土或钢材来做，并且具有多种多样的形式，使用灵活方便，可适应于多种形式的建筑平面的要求。国内外许多大跨度公共建筑或工业建筑均普遍地采用这种新型的大跨度空间结构来覆盖巨大的空间。网架结构可分为单层平面网架、单层曲面网架、单层平板网架和双层穹隆网架等多种形式。单层平面网架多由两组互相正交的正方形网格组成，可以正方，也可以斜放。这种网架比较适合于正方形或接近于正方形的巨型平面建筑。如果把单层平面网架改变为曲面-拱或穹隆网架，或可以进一步提高结构的刚度并减小构件所承受的弯曲力。从而增大结构的跨度。网架结构像框架结构一样，承重系统与非承重系统有明确的分工，即支承建筑空间的骨架是承重系统，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断，是不承受荷载的。在网架结构体系下，室内空间常依照功能要求进行分隔，可以使封闭的，也可以是半封闭或开敞的。当今，空间平板网架结构在我国已有较大发展，而由于网架结构多采用金属管材制造，能承受较大的纵向弯曲力，与一般钢结构相比，可节约大量钢材和降低施工费用（根据有关资料统计，节约钢材约35%，降低施工费用约25%，甚至在某些情况下，耗钢量接近于普通钢筋混凝土梁中的钢筋数量）。因此，空间网架的结构形式，用于大跨度建筑具有很大的经济意义。另外，由于空间平板网架具有很大的刚度，所以结构高度不大，这对于大跨度空间造型的创作，具有无比的优越性。 一般而言，用轻质高强材料做成的结构，若按强度计算，其剖面尺寸可以大大地减小，但是这种结构在荷载的作用下，却容易因变形而失去稳定并最后导致破坏。而壳体结构正是由于合理的外形，不仅内部应力分配既合理又均匀，同时又可以保持极好的稳定性，所以壳体结构尽管厚度极小却可以覆盖很大的空间。壳体结构的刚度，取决于它的合理形状，而不像其他结构形式需要加大结构断面，所以材料消耗量低；其静载也不像其他结构形式那样随跨度增大而加大，所以其厚度可以做得很薄；该结构的承重和无盖合二为一，使其更加经济有效，且在建筑空间利用上越加充分。壳体结构按其受力情况不同可以分为折板、单曲面壳和双曲面壳等多种类型。在实际应用中，壳体结构的形式更是丰富多彩的。例如悉尼歌剧院，其外观为三组巨大的壳片，耸立在一南北长186米、东西最宽处为 97米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。而壳体结构既可以单独使用又可以组合起来使用；既可以用来覆盖大面积空间，又可以用来覆盖中等面积的空间；既适合方形、矩形平面要求，又可以适应圆形平面、三角形平面，及至其他特殊形状平面的要求。因为壳体结构属于高效能空间薄壁结构范畴，可以适应于力学要求的各种曲线形状，所以其承受弯曲及扭转的能力远比平面结构系统大。另外，因结构受力均匀，因而可充分发挥材料的材耗，所以壳体结构体系非常适用于大跨度的各类建筑。 由于钢的强度很高，很小的截面就能够承受很大的拉力，因而在本世纪初就开始用钢索来悬吊屋顶结构。悬索在均匀荷载作用下必然下垂而呈悬链曲线的形式，索的两端不仅会产生垂直向下的压力，而且还会产生向内的水平拉力。单向悬索结构为了支承悬索并保持平衡，必须在索的两端设置立柱和斜向拉索，以分别承受悬索所给予的垂直压力和水平拉力。单向悬索的稳定性很差，特别是在风力的作用下，容易产生振动和失稳。为了提高结构的稳定性和抗风能力，还可以采用双层悬索或双向悬索。双层悬索结构平面呈圆形，索分上下两层，下层索承受屋顶全部荷载，为承重索；上层索起稳定作用，为稳定索，上下两层索均张拉于内外两个圆环上而形成整体。这种形式的悬索结构承重索与稳定索具有相反的弯曲方向，这两种索交织成索网，经过预张拉后形成整体，具有良好的稳定性和抗风能力。悬索结构除跨度大、自重轻、用料省外还具有平面形式多样（除可覆盖一般矩形平面外还可以覆盖圆形、椭圆、正方形、菱形乃至其他不规则平面的空间），使用的灵活性大、范围广；由多变的曲面所形成的内部空间既宽大宏伟又富有运动感；主剖面呈下凹的曲面形式，曲率平缓，如处理得当既能顺应功能要求又可以大大节省空间和空调费用；形式变化多样，可以为建筑形体和立面处理提供新的可能性。在大跨度结构建筑选型时，悬索结构由于没有繁琐支撑体系的屋盖结构选型，所以该种结构是较为理想的形式。在荷载作用下，悬索结构体系能承受巨大的拉力，因此要求设置能承受较大压力的构件与之相平衡。 膜结构是空间结构中最新发展起来的一种类型，它以性能优良的织物为材料，或是向膜内充气，由空气压力支撑膜面，或是利用柔性钢索或刚性骨架将膜面绷紧，从而形成具有一定刚度并能覆盖大跨度结构体系。膜结构既能承重又能起围护作用，与传统结构相比，其重量却大大减轻，仅为一般屋盖重量的1/10-1/30。膜结构按其支承方式的不同，一般包括：（1）空气膜结构-跨度大时可用气承式，就是在建筑物内部空间注以空气，屋面的拱度一般都较低，以减小欺压，大跨度时往往在建筑物的对角线方向布置交叉的钢索，对膜面起加劲作用。而气胀式空气膜结构则是将膜材做成周围密封的圆形双层，充气后形成飞碟状；或将膜材作成半圆形圆筒，充气后如同半个轮胎，以此为单元组合成各种屋盖。该膜结构主要用在跨度较小的临时性建筑上。（2）悬挂膜结构-一般采用独立的桅杆或拱作为支承结构将钢索与膜材悬挂起来，然后利用钢索向膜面施加张力将其绷紧，这样就形成了具有一定刚度的屋盖。（3）骨架支撑膜结构-这是以钢骨架代替了空气膜结构中的空气作为膜的支撑结构，骨架可按建筑要求选用拱、网壳之类的结构，然后在骨架上敷设膜材并绷紧，适用于平面为方形、圆形或矩形的建筑物。（4）复合膜结构-这是膜结构中新的结构体系，由钢索、膜材及少量受压的杆件组成，由于主要用于圆形平面，称“索穹顶”。这个体系包括连续的拉索和单独的压杆，在荷载作用下，力从中心受拉环或桁架通过放射状的径向脊索、谷索、环向拉索、斜拉索传向周围的受压环梁。扇形的膜面从中心环向外环方向展开。通过对钢索施加拉力而绷紧，固定在压杆与接合处的节点上。该结构适用于大跨度的圆形或椭圆形建筑。

7. 大跨空间结构有哪些类型，各自的优缺点

拱内的弯矩可以降低到最小限度,主要内力变为轴 向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样的梁结构断面小,能 承受较大空间【摘要】
大跨空间结构有哪些类型，各自的优缺点【提问】
拱内的弯矩可以降低到最小限度,主要内力变为轴 向压力,且应力分布均匀,能充分利用材料的强度,比同样的梁结构断面小,能 承受较大空间【回答】



还有超高层结构的优缺点【提问】
请帮忙一下【提问】
一、优点：

1、可以节约土地，增加住房和居住人口。如同样的地基建六层住宅与建12层住宅，土地利用率、住房和居住人口可以提高一倍。

2、视野、空气好。有居民曾表示，雾霾特别大时，在地面和超高层住宅上的感觉完全不一样，住上面的人没有明显感觉到雾霾，空气清新。

3、采光、通风好。超高层住宅的阳光特别好，“冬暖”要看户型的设计和房主的保养，但“夏凉”是一定的，因为超高层的通风确实比一般楼层要好。

二、缺点：

1、建筑成本高昂。建筑必须使用先进的建筑材料和建筑工艺，成本很高。建筑成本高，日常管理成本也不低，一些空置率较高的高楼因此不堪重负。

2、不适用。超高层建筑里工作人员很多，要到达顶层甚至要在楼层中间换乘电梯。如果电梯出现故障，给使用者带来的麻烦更大。上下班的人流高峰，将造成楼层拥挤，超高层建筑周围也会出现人流高峰和车流高峰【回答】
可以帮我整理一下大跨结构的缺点吗【提问】
谢谢【提问】

8. 大跨度空间结构的定义：

横向跨越60米以上空间的各类结构可称为大跨度空间结构。常用的大跨度空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。