房屋设计的建筑结构分类
1)平面结构
结构形态作为建筑美学的表达手段在大空间公共建筑设计中的作用日益突出.具体体现在建筑整体形态体现结构的造型美.建筑内外界面利用结构单元组织构成韵律美,结构构件和节点处理的工艺美、加工美。 薄腹梁结构、桁架结构虽能满足建筑空间实用、经济要求,但在建筑造型中表现力不强。但是拱式结构有一定表现力,如美国Gatewav 是用拱叻建构.悉尼歌剧院 是用拱肋排列形成外壳的结构方式实现的.虽然视觉效果与建筑师(伍重)的最初设想相差较远,但仍得到大家喜爱。建筑师应当在设计时对结构有充分估计,越是奇异的造型越需要结构方面的支持。 网架结构可用作屋盖结构,也可以用作幕墙,还可以屋面与墙面浑然一体,这样便可取得特有的艺术效果 。 2)空间结构 在三维世界里.任何结构物本质上都是空间性质的,真正意义上的空间体系也日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力.体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能:
悬索结构在重力作用下自然悬垂,有人形容“悬索是欲坠的拱”,悬索结构独特的形态特点引起众多建筑师的关注:如沙里宁设计的杜拉斯国际机场便是悬索屋面造型的一个典型实例.建筑形象舒展大气、浑然一体,是结构与形态完美结合的典范。
拉索结构形态由拉力产生,符合力学图解原理。拉索建筑具有张力感及表现力.因此被用于很多大跨度建筑、桥梁之中 。
壳体结构包括实体壳结构和格构壳结构。在实体壳结构中,广州星海音乐厅屋羞为双曲抛物面混凝土薄壳,造型特点是对角两支点是落地的,而另二对角点分别翘起25 m和40 m,边长各为48 m 。实体壳结构的典型工程之一是巴黎国家工业与技术展览中心,其跨度为206 m的三角形平面,而屋顶的混凝土折算厚度仅18 cm,厚度与跨度之比竞小于1/1 100。比鸡蛋壳的厚度和直径比还小 。
在格构壳结构中,1975年建成的美国新奥尔良“超级穹顶”津育涫.直径-207m长期被认为是世界上最大的球面网壳,现在这一地位已被其他体育场馆所取代。贝聿铭设计的法国卢浮宫改建工程的玻璃金字塔入口.使用的是内部构造颇
为复杂的空间网架系统 。由于很好地处理了上弦、下弦、腹杆的受力情况及截面尺寸,从内部实际观察效果及外面透过玻璃看,玻璃金字塔在人们眼中就只看到单纯的表皮,达到了形式的完美。该网架在每个面的中间部分较厚,即腹杆较长,是因为中间部分弯矩大的原因。在夜间灯光照亮腹杆,从外面感觉就像发光体一样明亮,成功的结构不仅是造型和空间有力的保证.也是照明灯环境设计的重要依托。成功的建筑不仅要具有创意的造型,也应要有精致的细部。很多建筑师都十分重视细部设计,有时还做足尺模型研究细部构造和造型,使作品达到完美。
张拉结构见前所述。
膜结构以造型学、色彩学为依托,可结合自然条件及民族风情,根据建筑师的创意建造出传统建筑难以实现的曲线及造型。加拿大温哥华室内体育场为充气薄膜结构我国为2008年奥运会兴建的大型体育场馆“水立方”即为支撑薄膜结构其屋面和墙面的覆盖层共有内外两层气枕,利用空间网格结构作为刚性骨架来支撑薄膜。“水立方”是国际上面积最大,功能要求最复杂的膜结构系统。 3)异型空间结构
人类的很多发明创造在自然界中都可以找到原型。网壳的原型可以认为是鸟巢——一种用枝干编织起来的结构方式.所不同的是一般网架都用规则的几何形来组织杆件构成.而鸟巢都是较为随意的编织起来的。赫尔佐格与德梅隆设计的北京奥林匹克运动会主体育场方案是典型的鸟巢方案,内部网架都是较为随意的编织起来的形态,基本符合结构造型原理,体现出建筑师对于结构造型概念的深刻修养。
近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、曰、欧等发达国家发展很快。建筑物的跨度和规模越来越大,结构形式丰富多彩,采用了许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式。但与国际先进水平相比,我国大跨空间结构的发展仍存在一定差距.结构形式实践还比较少。
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