裝配式建筑工程知識分享:新型建筑結構體系淺談


1. 鋼一混凝土混合結構
鋼一混凝土混合結構是我國目前在高層建筑領域里應用較多的一種結構形式。鋼結構和混凝土結構各有所長,前者具有重量輕、強度高、延性好、施工速度快、建筑物內部凈空高度大等優點;而后者剛度大、耗鋼量少、材料費省、防火性能好。綜合利用這兩種結構的優點為高層建筑的發展開辟了一條新途徑。統計分析表明,高層建筑采用鋼一混凝土混合結構的用鋼量約為鋼結構的70%,而施工速度與全鋼結構相當,在綜合考慮施工周期、結構占用使用面積等因索后。混合結構的綜合經濟指標優于全鋼結構和混凝土結構的綜合經濟指標。
鋼一混凝土混合結構最早于1972年用于芝加哥的Gateway I]I Building(36層137m)。我國至20世紀80年代才將鋼結構用于高層建筑,目前已建成或在建的高層建筑(約有40余幢)中.有一半以上采用的是鋼一混凝土混合結構,其中的典型建筑是上海金茂大廈。鋼一一混凝土混合結構在高層辦公樓、學校、醫院及住宅等建筑中將有更廣泛的應用。
2. 巨型結構體系
巨型結構是由大型構件(巨型梁、巨型柱和巨型支撐)組成的,主結構與常規結構構件組成的次結構共同工作的一種結構體系。
巨型結構按主要受力體系形式可分為巨型桁架結構、巨型框架結構、巨型懸掛結構和巨型分離式結構;按材料可分為巨型鋼筋混凝土結構、巨型鋼骨混凝土結構、巨型鋼一鋼筋混凝土混合結構及巨型鋼結構。
巨型結構的特點:從平面整體上看。巨型結構的材料使用正好滿足了盡量開展的原則,可以充分發揮材料性能;從結構角度看,巨型結構是一種超常規的具有巨大抗側剛度及整體工作性能的大型結構,是一種非常合理的超高層結構形式;從建筑角度看。巨型結構可以滿足許多具有特殊形態和使用功能的建筑平立面要求。使建筑師們的許多天才想象得以實施。
巨型結構作為高層或超高層建筑的一種嶄新體系。由于其自身的優點及特點,已越來越被人們重視,并越來越多地應用于工程實際,是一種很有發展的結構形式。香港匯豐銀行屬于巨型鋼結構體系。是諾爾曼·福爾特設計的。
3. 膜結構
膜結構是張力結構體系的一種,它是用多種高強薄膜材料(常見的有PVC類、PTFE類及有機硅類)及輔助結構(常見的有鋼索、鋼桁架或鋼柱等)通過一定的方式使其內部產生一定的預張應力。并形成應力控制下的某種空間形態。作為覆蓋結構或建筑物主體,并具有足夠的剛度以抵御外部荷載作用的一種空問結構形式。其中基材織物。主要決定膜材的力學性質。提供材料的抗拉強度、抗撕裂強度等;涂層。主要解決膜材的物理性質,提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等。
膜結構具有如下特點:① 多變的支撐結構和柔性膜材使建筑物造型更加多樣化,新穎美觀。同時體現結構之美。且色彩豐富;膜建筑屋面重量僅為常規鋼屋面的1/30,這就降低了墻體和基礎的造價,同時膜建筑奇特的造型和夜景效果有明顯的"建筑可識性"和商業效應,其價格效益比更高;② 膜工程中所有加工和制作依設計均可在工廠內完成,在現場只進行安裝作業,與傳統建筑的施工周期相比,它幾乎要快一倍;③ 膜材有較高的反射性及較低的光吸收率,并且熱傳導性較低,這極大程度上阻止太陽能進入室內。另外。膜材的半透明性可以充分利用自然光;④ 由于自重輕,膜建筑可以不需要內部支撐面大跨度覆蓋空間,這使人們可以更靈活、更有創意地設計和使用建筑空間。
膜結構由以下三種形式:① 充氣式膜結構:通過空氣壓力支撐膜體來覆蓋建筑空間。它形體單一,運用較少;② 張拉式膜結構:通過鋼索與膜材共同受力形式穩定曲面來覆蓋建筑空間,它是索膜建筑的代表和精華,具有高度的形體可塑性和結構靈活性;③骨架式膜結構:通過自身穩定的骨架體系支撐膜體來覆蓋建筑空間,骨架體系決定建筑形體,膜體為覆蓋物。同國際先進水平相比,中國在膜結構方面有相當大的差距。但近年來在理論研究方面已做了不少工作。也開始出現一些實際的工程項目。如上海八萬人體育場的看臺挑篷是用鋼骨架支承的膜結構。是我國首次在大型建筑上采用膜結構,但所用膜材是進口的,設計、施工安裝也由外國公司進行。
4. 高效預應力結構體系
高效預應力結構是指用高強度材料、現代設計方法和先進的施工工藝建筑起來的預應力結構,是當今技術最先進、用途最廣、最有發展前途的一種建筑結構型式之一。目前。世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結構都采用了高效預應力技術,如大型公共建筑、大跨重載工業建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結構、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺等幾乎全部采用了這一技術。
與傳統預應力相結構相比,高效預應力結構具有以下一些特點:① 廣泛采用高強度材料:目前國內預應力混凝土結構中常用的混凝土強度等級從CA0~ C80。甚至達到C100以上;② 按照現代設計理論設計。大大改善了高效預應力結構的抗震性能、正常使用性能等;③ 近年來開發了先進的施工工藝為高效預應力結構的大規模推廣應用提供了技術基礎。如高噸位、大沖程千斤頂的應用和多種錨固體系等;④ 高效預應力結構適用范圍廣。可適用于大跨和超大跨度以及使用性能高的結構,并可拓展到高層結構轉換層、鋼結構、基礎、路面等結構領域。
近年來。高效預應力技術在我國發展迅速,已制定專門的預應力結構設計、施工規程、工程中應用的預應力結構體系也很豐富。典型工程有面積最大的單體預應力工程一首都國際機場新航站樓工程。可以預計,隨著高性能預應力材料(高強混凝土、高強預應力筋、新型纖維塑料筋等)的推廣應用以及結構設計理論和設計的不斷發展。新型、高效應力結構體系將在我國21 lit紀大規模基本建設中發揮越來越大的作用。
5. 開合屋蓋結構
開合屋蓋結構是一種在很短時間內部分或全部屋蓋結構可以移動或開合的結構形式,它使建筑物在屋頂開啟和關閉兩個狀態下都可以使用。它是將屋蓋系統分成若干個可動和固定單元,通過可動單元按一定軌跡移動、轉動,使之各單元之間搭接、迭放來實現屋蓋的開合。
開合屋蓋結構的特點:① 將屋蓋開啟使人感覺回歸自然,心情舒暢;②遇有雨雪天氣,可將屋蓋關閉,從而使室內活動不受氣候影響;依據結構體系,開合屋蓋結構可分為;③柔性結構的索膜和鋼結構膜屋面開合結構;④ 空間剛性網格屋蓋單元開合結構;⑤ 可展開的開合結構;⑥ 氣膜開合結構。 開合屋蓋結構不僅用于體育館。而且廣泛用于飛機庫、商場、廠房及需要晾曬的倉儲建筑。到目前為止,世界上面積超過10 000m 的大型開合屋蓋結構已超過10座。這些大規模的開合結構的建成產生了非常好的經濟、社會效益,其應用會越來越廣。
6. 張拉整體結構
張拉整體結構是由一組連續的拉桿和連續的或不連續的壓桿組合而成的自應力、自支撐的空間網格結構。其中"不連續的壓桿"的含義是壓桿的端部互不接觸,即一個節點上只連接一個壓桿。張拉整體結構是美國建筑師R.B.Fuller首先提出的一種結構思想,他認為宇宙的運行就是按照張拉整體的原理進行的,即萬有引力是一個平衡的張力網。各個星球是這個網中的一個個孤立點。這種結構體系中的索網就相當于宇宙中的萬有引力,獨立的受壓桿。張拉整體結構符合自然規律,可以最大限度地利用材料和截面的特性,因而可以用盡量少的鋼材建造超大跨度建筑。
7. 折疊結構
折疊結構是將剪式桿單元或伸縮式單元與張力膜融為一體,具有可重復使用,折疊后體積小,便于運輸、施工等特點。
在日常生活中我們常見的折疊帳篷和折疊雨傘都屬于折疊結構。
裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法,其很多優點都是傳統建筑無法比擬的。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享:新型建筑結構體系淺談”,更多精彩內容可繼續關注環球網校!點擊下方免費下載,可領取裝配式精華考點/課程講義。
最新資訊
- 干貨分享:裝配式建筑防水是如何施工的?2022-02-06
- 裝配式建筑究竟是什么?這個回答真的非常全面了!2022-02-05
- 調研總結:裝配式住宅項目疊合板超厚原因分析與控制措施2022-02-04
- 干貨來了!整體衛生間在裝配式住宅中的應用有哪些?2022-02-03
- 工廠化生產的混凝土預制件都有哪些優勢?裝配式PC板生產線大揭秘!2022-02-02
- 裝配式建筑發展快速,避開這幾個大坑才能成為最大贏家!2022-02-01
- 裝配式斜屋面施工案例分享——萬科沸騰里一期工程別墅項目2022-01-31
- 酒店裝配式裝修干貨分享:什么是裝配式技術體系?裝配式內裝的優勢有哪些?2022-01-30
- 裝配式酒店裝修中有哪些容易出現的失誤?2022-01-29
- 裝配式酒店裝修時需要注意哪些地方?2022-01-28