[2017年整理]10大跨度空间结构建筑构造概述03.ppt

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1、1,当代建筑设计语汇解析,建筑材料与构造,2,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,六.折板结构及其建筑造型,折板是以一定倾斜度整体连接的一种薄板体系，一般采用钢筋混凝土或钢丝网水泥建造。 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点 折板结构由折板和横隔建组成，在波长方向，折板的波峰和波谷处可理解为钢筋混凝土连续板的支点，在跨度方向折板可理解为梁。其强度随折板矢高的增加而增加。横隔构件的作用是连接折板的支座。,3,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑

2、造型,六.折板结构及其建筑造型,（一）受力特点、优缺点和适用范围 2. 优缺点 折板呈空间受力结构，力学性能良好，结构厚度薄，省材料，但施工较为 困难，防水问题不易解决。 3 .适用范围 适于建造大跨度建筑的屋顶或建筑外墙。由于其缺点，现较少采用，更多为其他结构构造形式取代。流行年代为60-70年代。,V型折板的制作：采用预应力钢丝配筋浇筑成平板形式，然后再折成v形，板厚很小，一般为3.5-5cm。,4,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,六.折板结构及其建筑造型,（二）折板的结构形式和尺寸 1.结构形式 （1）按波长数

3、目分 单波、多波折板 （2）按结构跨度分 单跨、多跨 （3）按结构断面分 三角形、梯形 （4）按折板形状分 平行折板、扇形折板 （5）按跨度与波长的关系分 跨度与波长比大于1时为长折板，小于1时为短折板。,5,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,六.折板结构及其建筑造型,（二）折板的结构形式和尺寸,2折板结构的尺寸 长折板的矢高应跨度的1/10-1/15，短折板的矢高应跨度的1/8 当波长12m时折板结构较为经济合理。,（三）折板结构的建筑造型 折板结构可做折形屋面或墙面，形成较有特色的建筑外观。另外可适用于矩形、方形、

4、梯形、多边形、圆形等多种建筑平面形式。,6,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,7,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,8,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,七.薄壳结构及其建筑造型,薄壳结构是用混凝土等刚性材料以各种曲面形式构成的薄板结构 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1 .受力特点 薄壳结构成空间受力，主要承受曲面内的轴向力，由于是空间受力，钢筋混凝土材料强度得到充分利用，一般薄壳的厚度仅为跨度的几百分之一 2.优缺点 自重轻、省材料、跨度

5、大、外形多样，但形体复杂、结构计算复杂，现浇施工费工费时。,9,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,七.薄壳结构及其建筑造型,（二）薄壳结构的形式 常用的薄壳结构有四种形式：筒壳、圆筒壳、双曲扁壳、鞍形壳等 1. 筒壳 （1）筒壳的构成 筒壳是单曲面薄壳结构，由壳面、边梁、横隔构件组成。 （2）筒壳结构的分类 筒壳两横隔构件之间的距离为筒壳的跨度（L1） 筒壳两边梁之间的距离为筒壳的波长（L2）， 当L1/L21时称为长壳 当L1/L21时称为短壳 短壳结构较长壳结构受力性能好 设筒壳的矢高为f,应使fL1/15- L1

6、/10,10,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,七.薄壳结构及其建筑造型,（二）薄壳结构的形式,2 .圆顶壳 圆顶壳是半球形薄壳结构，由壳面和支承环两部分组成。 由于支承环对壳体起约束的作用，壳体边缘会产生局部弯矩，因此壳面边缘支承环附近往往较厚。 圆顶壳的下部支撑结构可以是墙、柱、边拱等。,3. 双曲扁壳 双曲扁壳是矢高与边长之比小于1/5的圆形壳体结构，四边呈抛物线形，由双向弯曲的壳面和四边的横隔构件组成。,11,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建

7、筑造型,七.薄壳结构及其建筑造型,（二）薄壳结构的形式,4. 双曲抛物面壳 双曲抛物面壳是马鞍形薄壳结构，由壳面和边缘构件组成。从双曲抛物面壳上取一部分进行组合，则可以形成各种形式的扭壳结构。,12,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,七.薄壳结构及其建筑造型,（三）薄壳结构的建筑造型 薄壳结构的建筑造型以几何曲面形为基本特征，基本形式为圆筒形、圆球形、双曲抛物面形、及其各种组合的形式，建筑造型别具特色。,13,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,

8、泉餐厅,建筑跨度30m，薄壳根部厚12cm 端部厚4cm,14,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,15,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,16,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,17,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,18,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,

9、第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（一）受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点 悬索结构由索网、边缘构件和下部支承结构三部分组成。索网只承受轴向拉力，不受弯矩也不受剪力；索网边缘构件，可采用梁、桁架、拱等结构形式，承受压力和弯矩；下部支承结构通常采用柱结构，是受压构件。,2. 优缺点 充分发挥材料的力学性能，比普通钢结构节省钢材50%，减轻结构自重。建筑外形具有特色，适合于方形、矩形、椭圆形等不同的建筑平面形式。另外，在大跨度建筑中悬索结构的施工最为方便。 但在强风作用下容易丧失稳定性而破坏。 3. 适用范围 适用于跨度在60-150M范围内的大跨度建筑，如体

10、育馆、会堂、展览馆等建筑。,19,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式 悬索结构按外形分为：单曲面悬索和双曲线面悬索， 按索网的布置方式分为：单层悬索和双层悬索 1. 单层单曲面悬索结构 由一系列相互平行的拉索组成的悬索结构。单层单曲面悬索的结构简单，但抗震抗风性能较差。为解决这一问题，通常采用重屋盖（装配式预应力钢筋混凝土屋面板）。拉索的拉力决定于跨中的垂度，一般取垂度为跨度的1/50-1/20。适合于矩形平面。,2 . 单曲面双层悬索结构 由多片平行的索网组成，每片索网由

11、曲率相反的承重索和稳定所构成，其间用圆钢或拉索联系，因此也被称为拉索桁架。此种结构具有较好的抗风荷载性能，可采用轻型屋面。一般，上索的垂度取跨度的1/20-1/7，下索的拱度取跨度的1/25-1/20。适合于矩形平面。,20,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,3 .双曲面单层悬索结构 拉索按辐射状布置，屋面形成旋转曲面。拉索的一端锚固在受压的外环梁上，另一端锚固在中心的受拉环上或立柱上。此种体系需采用重屋盖。多用于圆形建筑平面.,21,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,

12、第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,4. 双曲面双层悬索结构 拉索按辐射状布置，由承重索和稳定索共同构成。屋面呈上凹、下凹或交叉形，屋面刚度大，抗风、抗震性能较好，可采用轻型屋面。多用于圆形建筑平面。,22,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,5. 双曲面交叉悬索结构 由两组曲率相反的拉索交叉组成，其中下凹的一组为承重索，上凸的一组为稳定索。曲面呈双曲抛物面，因此也成为鞍形悬索。其边缘构件

13、可采用双曲环梁和斜向边拱等形式。鞍形悬索屋面刚度大，可采用轻型屋面，适用于各种形状的建筑平面，如圆形、椭圆形、菱形等。 （三）悬索结构的建筑造型 由于悬索不承受压力，因此建筑造型往往呈凹曲面。由于边缘构件的变化，索网曲面形式多样，建筑造型丰富多彩。,23,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,24,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,25,第四章 大跨度空

14、间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,26,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,八.悬索结构及其建筑造型,（二）悬索结构的形式,27,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,PMMA有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）,28,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,九 .张拉膜结构及其建筑

15、造型 张拉膜结构是利用骨架、索网将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构。 作为新的建筑形式于本世纪五十年代在国际上开始出现，至今已有四十多年的历史，特别是到了七十年代以后，膜结构的应用得到了迅速发展。膜结构重量只是传统建筑的三十分之一,造型自由轻巧、制作简易、安装快捷，阳光的照射下，由膜覆盖的建筑物内部充满自然漫射光，无强反差的着光面与阴影的区分，室内的空间视觉环境开阔和谐 。因而使它在世界各地受到广泛应用。,29,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,九 .张拉膜结构及其建筑造型 张拉膜结构是利用骨架、索网将各种现

16、代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构。 （一）分类 1.骨架式膜结构 以钢构或是集成材构成的屋顶骨架后，在其上方张拉膜材的构造形 式，下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯，开口部不易受限制， 且经济效益高等特点，广泛适用于任何大，小规模的空间。 2.张拉式膜结构 以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安 定的形式。除了可实践具创意，创新且美观的造型外，也是最能展现膜结 构精神的构造形式。 近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成 钢索网来支撑上部膜材的形式。因施工精度要求高，结构性能强，且具丰 富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。,30,第四章 大跨度空间结构

17、建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,九 .张拉膜结构及其建筑造型 张拉膜结构是利用骨架、索网将各种现代薄膜材料绷紧形成建筑空间的一种结构。 （二）受力特点、优缺点和适用范围 1 .受力特点 薄膜结构绷紧后承受拉力，且续保持受拉状态才能保证结构的稳定性。 2. 优缺点 薄膜结构轻巧、构造简单、安装快速、 便于拆迁、外形多变。但抗风能力差，容易失去稳定性。 3 .适用范围 适于建设临时性建筑和体育馆、展览馆等永久性建筑，适于各种形状的建筑平面。,31,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形

18、式与建筑造型,（三）张拉膜建筑设计的要点 1.薄膜材料的选择 轻质、高强、耐温差、防火性好、具有一定透明度的材料。通常选用合成纤维、玻璃纤维或金属纤维织物。一般采用聚酯纤维基布或PVDF、PVF、PTFE等不同的表面涂层，配以优质的PVC组成的具有稳定的形状, 并可承受一定载荷的建筑纺织品。它的寿命因不同的表面涂层而异，一般可达成1250年。 2.薄膜的形状 张拉薄膜形状应形成方向相反的双曲面，已达到抗风的目的，薄膜表面应形成连续曲面，避免雨雪积存。 3. 支撑杆件的设置 内部支撑杆间应尽量少设，以免妨碍内部使用。,九 .张拉膜结构及其建筑造型,中央美术学院庭院小品,32,第四章 大跨度空间结

19、构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,（四）膜结构设计的主要内容： 1.初始态分析：确保生成形状稳定、应力分布均匀的三维平衡曲面，并能够抵抗各种可能的荷载。 2.荷载态分析：张拉膜结构自身重量很轻，仅为钢结构的15，混凝土结构的140；因此膜结构对地震力有良好的适应性，而对风的作用较为敏感。此外还要考虑雪荷载和活荷载的作用。由于目前观测资料尚少，故对膜结构的设计通常采用安全系数法。 3.主要结构构件尺寸的确定,当支承结构的设计方法与膜结构不同时，应注意不同设计方法间的系数转换。 4.连接设计：包括螺栓、焊缝和次要构件尺寸 5.剪裁设计：这一过

20、程应具备必要的试验数据，包括所选用膜材的拉伸试验确定。 膜结构在方案阶段需要考虑的问题有： 1.预张力的大小及张拉方式； 2.根据控制荷载来确定膜片的大小和索的布置方式； 3.考虑膜面及其固定件的形状以避免积水（雪）； 4.关键节点的设计，以避免应力集中； 5.考虑膜材的运输和吊装。,九 .张拉膜结构及其建筑造型,33,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,（五）张拉膜结构的建筑造型,九 .张拉膜结构及其建筑造型,张拉膜结构的造型呈棚幕状，建筑形体随支撑杆件的数目、位置，拉索牵引方向和锚固方向的不同而不同，形态自由灵活。

21、张拉膜建筑造型分类： 1. 骨架单元排列式 2. 伞式 3. 鞍式,34,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,35,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,日本学生作业,36,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,节点,37,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,节点,38,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,

22、第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,十. 充气薄膜结构及其建筑造型 充气薄膜结构利用薄膜材料制成气囊，充气后形成建筑空间。 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点 薄膜材料在充气后处于受拉状态才能保持结构稳定 2 .优缺点 材料力学性能充分发挥，结构自重轻。材料本身具有较高透明度，便于满足建筑采光要求。 3 .适用范围 适于建设临时性建筑和体育馆、展览馆等永久性建筑，适于各种形状的建筑平面。,39,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,十. 充气薄膜结构及其建筑造型,（二）充

23、气膜结构的形式 1. 气承式 依靠鼓风机不断向气囊送气，保证正压来维持形体的结构形式。由于受力合理，采用较多。 2 .气肋式 以密闭的充气薄膜做肋，在气肋外再敷设薄膜做维护结构形成建筑空间的结构形式。 3 .充气膜-索网结合式 充气膜结构与索网结构相结合的形式，结构跨度较大、结构稳定性与抗风能力较强。 （三）充气膜结构的建筑造型 建筑形体主要由向外凸出的双曲面构成，建筑造型随建筑平面和边缘构件的变化而变化。,40,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,大阪世博会富士馆，1970,气肋式充气建筑 跨度50m,桁架式充气网膜,

24、冲绳博览会芙蓉俱乐部，1981,世界兰花博览会展馆，1987,索网充气薄膜,建筑师：村田丰 作品,41,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,东京圆顶运动场,气承式-索网结合建筑 跨度201m,42,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,十一.悬挑结构及其建筑造型,悬挑结构是将钢筋混凝土梁、板或桁架等构件从支座处向外做远距离延伸的结构形式。 （一）受力特点、优缺点和适用范围 1. 受力特点 与简支梁相比，当荷载与简支梁相同时，悬挑结构允许跨度仅为简支结

25、构的一半。悬挑结构会产生倾覆力矩，为保证结构的稳定性，抗倾覆力矩/倾覆力矩应大于1.5 2 .优缺点 结构形成无视线阻隔的空间，建筑造型轻盈灵活。 3 .适用范围 由于视线无遮挡，常用作体育场看台挑篷、跳台楼座、火车站、航空港月台雨棚、影剧院等,43,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,十一.悬挑结构及其建筑造型,（二）悬挑结构形式 悬挑距离较近时，采用梁板结构，悬挑距离较远时，可采用桁架、折板、薄壳、网架等形式。 （三）悬挑结构的建筑造型 1 .单面悬挑结构 单面悬挑结构倾覆力矩大，往往要配合拉杆和压杆来保持结构稳定

26、多用于看台雨棚 2 .双面悬挑结构 双面悬挑结构是对称结构，不产生倾覆力矩，多用于月台雨棚 3 .伞状悬挑结构 在一根承重柱顶部从四周将悬臂向外伸展的结构。可以独立使用，也可以联合使用。形式多样，如圆形、正方形、正六边形、正八边形等。,44,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,意大利 巴利 San Nicola 体育场，建筑师：皮亚诺,单面悬挑,45,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第二节大跨度建筑的结构形式与建筑造型,西班牙 加那利群岛 Tenerife 音乐厅，建筑师：卡拉特拉

27、瓦,桁架悬挑结构,46,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,一. 设计要求与构造组成 （一）设计要求 1较高的防水性能 2. 较高的保温、隔热性能 2较高的耐火性能 3轻质高强、耐久的材料 4形式、色彩、质感、造型等方面的要求 5构件标准化、定型化，以便加快施工速度 总之要注意：防水、热工、材料、构造、施工、艺术等六方面内容,47,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,一. 设计要求与构造组成,（二）屋顶构造组成 由承重结构、屋面基层、保温隔热层、屋面面层四部分组成

28、 1承重结构 2屋面基层 （1）有檩方案 搁栅板、屋面板放在檩条上，檩条置于承重结构上。 （2）无檩方案 搁栅板、屋面板直接放在承重结构上。,48,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,一. 设计要求与构造组成,（二）屋顶构造组成,3保温隔热层 （1）设在屋面板上 （2）挂于搁栅下 （3）置于吊顶上 4屋面面层 （1）卷材面层 （2）涂料面层 （3）金属瓦面层 （4）彩色压型钢板面层 特例：薄壳结构、折板结构做屋顶时、不需另设屋面板，充气膜、张拉膜结构不需另设屋面基层和防水面层。,49,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章

29、大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造 （一）卷材防水屋面 1. 分类及特点 卷材分为油毡卷材和橡胶卷材两类。 油毡： 便宜、质量差、使用年限短，约为5年。 橡胶卷材： 成本高、耐气候性好、抗变形性好、施工简单（一层铺设、常温施工）、使用年限长，约为30年。 2 .橡胶卷材屋面构造 材料：三元已丙橡胶 材料尺寸：宽1m,长20m 胶粘剂：CX404胶、硫化性丁基橡胶（搭接处） 铺设要点： 需在基层和卷材背面同时涂胶，卷材拼接处搭接宽度至少100mm,屋面保护层采用银色着色剂。,50,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节

30、 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面 1. 特点 原理： 用防水涂料涂于屋面基层，在表面形成不透水的薄膜，以达到防水目的。 优点： 常温施工、操作简单、抗气候性强，使用寿命较长，约十年。屋面自重轻。 缺点： 涂膜厚度薄，易坏 用途： 用于钢筋混凝土为基层的屋面形式,51,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2涂膜防水屋面构造 材料：溶剂型、水乳型再生橡胶沥青涂料、氯丁胶乳沥青涂料、石棉乳化沥青涂料、聚氨酯涂料、氯磺化聚乙烯涂料等。前两种较为常用。 （1）铺有玻璃丝布的涂膜

31、防水屋面构造做法 再生橡胶沥青涂料、氯丁胶乳沥青涂料、氯磺化聚乙烯涂料需加铺玻璃丝布，以提高抗裂性。 a.基层找平处理 现浇混凝土屋面板： 采用聚合物水泥砂浆补平 预制混凝土屋面板： 1：3水泥砂浆找平，厚度20mm,阴角部为做光滑的圆弧或八字坡。屋脊、预制屋面板端缝等屋面易开裂部位应预留分隔缝，用防水油膏嵌缝，并加铺玻璃丝布做加强层。 b.防水层 一布三涂、二布四涂、二布六涂 特殊部位如阴阳角、天沟、雨水口、泛水、贯穿屋面的设备管道根部应附加1-2层玻璃丝布。3%屋面坡度 25%,52,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋

32、面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造： 泛水： 泛水需铺设到墙上或管道四周根部，泛水高度一般为200-300mm,阴角处需用水泥砂浆抹成圆弧或八字坡。,53,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造：,雨水口： 雨水口周围基层呈杯形凹坑，玻璃丝布剪成莲花瓣形，交错密实地贴进杯口下部的雨水套管中至少80cm。,54,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第

33、四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造：,挑檐口: 用聚合物水泥砂浆或油膏做防水收头,55,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造：,变形缝： 变形缝两侧设附加墙，高度不低于200mm，以便贴涂膜泛水。,56,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三

34、节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造：,保护层 不上人屋面：同类防水涂料加适量银粉作为着色保护涂料、或均铺细黄沙、石英砂、云母粉,57,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造 （1）铺有玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,特殊部位构造：,保护层,上人屋面： 铺地砖或混凝土板,58,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造

35、,二屋面防水构造,（二）涂膜防水屋面,2.涂膜防水屋面构造,（2）不铺玻璃丝布的涂膜防水屋面构造做法,抗拉强度和延伸率大的防水涂料如聚氨酯涂膜防水涂料不需铺设玻璃丝布防水膜 聚氨酯涂膜防水涂料分甲、乙两种，施工时按1：1.5比例搅拌均匀，用塑料或橡皮刮板分两层进行涂刮。第二层在第一层固化后24h才能进行，防水层厚度以1.5mm为宜，每平方米涂量为1.5kg。,59,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面 用镀锌铁皮瓦或铝合金瓦作防水层的一种屋面 1.特点 优点：屋面自重轻、防水性能好、使用年限长，约

36、30年。 缺点：拼缝多、施工难、造价高 2.金属瓦屋面的构造层次： 由下到上：檩条、木望板、干铺油毡、经防腐蚀处理的瓦材。,60,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面,3.金属瓦屋面的划分： 为便于施工应绘制金属瓦屋面划分图 图面上应表示：瓦材的大小、形状、竖缝、横缝的位置、屋脊和天沟的位置。 瓦材大小应适当，最大尺寸为2m。,61,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面,4金属瓦的拼缝形式 立咬口缝

37、：平行于水流方向时采用，预先固定铁支角 平咬口缝 ：垂直于水流方向时采用，屋面坡度小于等于30%时，采用双平咬口缝。屋面坡度大于30%时，可采用单平咬口缝。,62,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面,5特殊部位构造 （1）泛水 瓦材与立墙相接处，应将瓦材向上弯起， 收头处用钉子钉于预埋木砖上，木砖位于立墙槽口内，用油膏封严。泛水高度为150-200mm。 （2）天沟与斜沟 天沟与斜沟内的金属瓦材宜采用双平咬口缝，用油灰或油膏嵌缝。 （3）檐口 无组织排水屋面，檐口瓦材应挑出墙面200mm，檐口瓦

38、材折卷在T形铁上，T形铁间距不大于700mm。 （4）雨水口 雨水口处应将金属瓦向下弯折，铺入雨水口套管中。,63,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面,铝合金瓦屋面,上海体育馆,64,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（三）金属瓦屋面,镀锌钢板瓦屋面,浙江省体育馆,65,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面 1

39、彩板屋面的优缺点和适用范围 （1）轻质高强 单层彩板的自重50-100N/m,保温夹芯彩板自重100-120N/m，较钢筋混凝屋面板轻得多。 （2）施工方便快速 彩板主要靠螺栓连接，施工不受气候季节影响。 （3）利于建筑造型 彩板色彩丰富、质感强，便于增加建筑艺术效果。 （4）适用范围广 适用于平屋面、曲面屋面等各种类型的大跨度建筑，对于不同曲率的屋面，可采用不同波高的彩板。,66,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,3彩板的品种与规格 （1）彩板的制作： 彩板以0.4-1.0mm的薄钢板

40、为基料，表面经过镀锌、涂饰面层、辊压成各种凹凸断面的型材。根据表面涂料的不同，彩板耐久年限可由7-40年。 （2）彩板的分类 按功能分： 可分为单层彩板和保温夹芯彩板，单层彩板为一层薄钢板，保温夹芯彩板由上下两层钢板中填充聚氨酯硬质泡沫塑料制做而成。,67,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,3彩板的品种与规格 （2）彩板的分类,按断面形式分： 不同可分为波形板、梯形板、带肋梯形板，其中带肋梯形板的强度和刚度较好,68,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述

41、,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,3彩板的品种与规格 （2）彩板的分类,我国彩板的尺寸一般为：宽500-1500mm，最长12m,69,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,4 .彩板屋面的连接与接缝构造 彩板与屋面的连接： 彩板通常承于檩条上，檩条一般为槽钢、工字钢或轻钢檩条，间距一般为1.5-3.0m。彩板与檩条的连接采用螺栓、螺钉等，螺钉用于波峰位置，当彩板波高超过35mm时，应通过铁架连接。螺钉采用不锈钢制造，钉帽采用带胶垫的不锈钢垫圈，以防止钉

42、孔处渗水。,70,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,4 .彩板屋面的连接与接缝构造 彩板之间的连接：,彩板在水流方向不宜有接缝，不可避免时应安排在檩条处，上下层屋面板重叠搭接，并用密封胶条嵌缝。采用一道密封胶条时，搭接长度不小于100mm，采用两道密封胶条时，搭接长度为200-300mm。,在屋面板宽度方向必然出现接缝，处理方法主要有： a搭接缝 左右两块屋面板重叠搭接，搭接宽度为板材一个波的大小，并将密封胶条堵塞缝隙，并将缝口置于主导风背面。,71,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,

43、第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,4 .彩板屋面的连接与接缝构造 彩板之间的连接：,在屋面板宽度方向必然出现接缝，处理方法主要有： b. 卡口缝 左右两块屋面板用特制的不锈钢卡子卡住的方式。卡子通过螺钉固定于檩条上，板与板之间的缝隙用薄钢板盖条盖住。,72,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,4 .彩板屋面的连接与接缝构造 彩板之间的连接：,在屋面板宽度方向必然出现接缝，处理方法主要有： c. 卷边缝 在屋面板横向接缝

44、部位先安装卡子，然后用小型拼缝机将左右两块屋面板边包卷在卡子上，并相互咬合。,73,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第三节 大跨度建筑的屋顶构造,二屋面防水构造,（四）彩色压型钢板屋面,5 .彩板屋面的细部构造,可参考定型图集,74,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,中庭： 带有透光屋顶的中心庭院，在旅馆、办公楼、购物中心、娱乐中心、图书馆、展览馆、博物馆、银行、学校等大型公共建筑中有广泛的采用。将广场、花园、街区等室外环境引入室内，形成全天候的公共聚会场所，作为多功能空间，中庭即是交通枢纽，又

45、是人们活动交往的中心，具有半室外半室内的空间环境特质。目前已成为一种普遍的建筑形式。,75,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式 根据中庭与建筑的关系可分为单向、双向、三向、四向、环绕型和条形。,76,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,按进光方向分为顶部天窗和侧面天窗。炎热地区宜采用侧面天窗，以防止太阳光直射而造成室内过热，其他地区则可采用顶部天窗。 按造型分，天窗可分为以下形式： 1棱锥形天窗 棱锥形天窗有方锥形、六角锥形、八角锥形，2m

46、以内的棱锥形天窗可用有机玻璃热压成采光罩，是工厂生产的定型产品。构造简单、施工安装方便。当采用角锥体系平板网架作为中庭屋顶时，可利用网架斜腹杆形成棱锥型玻璃顶的支架。,77,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,2斜坡式天窗 斜坡式天窗分为单坡、双坡、多坡等形式。玻璃面的坡度为15-30，坡面长度一般控制在15m以内，用钢或铝合金作为骨架。,78,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,3拱形天窗 拱形天窗的外轮廓为半圆形，用金属型材作拱骨架。也

47、可采用拱形采光罩组成大片玻璃顶。透光材料通常采用有机玻璃或玻璃钢。,79,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,4圆穹形天窗 天窗曲面为球形或抛物形曲面，直径较大的穹形天窗可用金属做成骨架，在骨架上镶嵌玻璃。也可采用穹形采光罩构成成片玻璃顶，采光罩由有机玻璃热压成型。,80,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,5锯齿形天窗 锯齿形天窗适合用于炎热地区，每一锯齿形由一不透光屋面和一玻璃屋面共同组成。锯齿形屋顶可以避免阳光的直射，又可以通过反射作

48、用增加中庭底部照度。倾斜玻璃比竖直玻璃面的采光效率高。,81,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,一.中庭的基本形式,6其他形式 扭壳天窗、双曲扁壳天窗、薄壳锯齿天窗、退台式天窗、树状式天窗等。,82,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,二. 中庭天窗构造,（一）. 中庭天窗的围护方式可采用： 金属骨架玻璃结构、充气结构或张拉结构，其中以第一种为主要形式，其具体的构造方式如下：金属骨架玻璃结构由骨架、透光材料、连接件、胶结密封材料组成，其中骨架和胶结密封材料通常与金属骨架幕墙系统

49、基本相同。而透光材料则有较多采用复合型的安全玻璃。 （二）.中庭天窗构造设计要求 1天窗应有良好的安全性能 天窗的组件应有较高的承载力、强度和连接可靠性，以抵抗风荷载、雨雪荷载、地震荷载及自重。 2防止天窗冷凝水对室内的影响 当室内外存在较大温差时，玻璃表面会发生结露现象，为防止冷凝水滴落，应选择热工性能好的透光材料。条件许可时，应在采光顶的周围加暖水管或吹送热风以提高玻璃的内侧表面温度，使玻璃表面保持在结露点之上。并在天窗上设置排水槽，使排水槽保证必要的排水坡度。,83,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四章 大跨度空间结构建筑构造概述,第四节 中庭天窗设计,二. 中庭天窗构造,（二）.中庭天窗构造设计要求 3天窗应有良好的防水性能 天窗玻璃顶应有足够的排水坡度，细部构造应注意接缝严密，防止渗水