孟源
(華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院)
1.1.1 概述
大跨度建筑混合空間結(jié)構(gòu),指的是將鋼架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)等不同形式的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)合理組合,形成的空間結(jié)構(gòu)形式?;旌峡臻g充分發(fā)揮各種結(jié)構(gòu)及空間材料的特長(zhǎng),彌補(bǔ)了單一大跨結(jié)構(gòu)受力或材料上的不足?;旌峡臻g結(jié)構(gòu)形成的建筑造型更加豐富多彩,適用的建筑功能也更為廣泛。
1.1.2 實(shí)例分析
臺(tái)州市體育中心主體育場(chǎng):
(1)工程概況
臺(tái)州市體育中心主體育場(chǎng)位于浙江省臺(tái)州市中心,是2006年浙江省運(yùn)動(dòng)會(huì)的主會(huì)場(chǎng),整座建筑按照國(guó)際甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),總建筑面積達(dá)6.1萬(wàn)m2,固定觀眾座位4.2萬(wàn)席,總投資約為3億元人民幣。該主場(chǎng)館的設(shè)計(jì)寓意是“揚(yáng)帆起航”,在藍(lán)天白云的映照下,巨大的曲線型白色頂蓬,就像一艘鼓足了風(fēng)帆正待遠(yuǎn)航的大帆船,也象征著臺(tái)州這座新興的沿海港口城市在改革開(kāi)放的大潮中勇往直前的精神。
(2)實(shí)例分析
該體育中心主體育場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式為大懸挑看臺(tái)結(jié)構(gòu)梁(看臺(tái)部分),以及桅桿與斜拉索網(wǎng)殼混合結(jié)構(gòu)體系。看臺(tái)采用了大懸挑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),看臺(tái)梁的最大懸挑跨度為17m,看臺(tái)罩棚采用了斜拉索網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),建筑造型和設(shè)計(jì)立意注重體現(xiàn)地方人文特點(diǎn)與體育精神。采用大尺度懸挑的看臺(tái)和輕盈、懸浮的看臺(tái)罩棚,配合高聳的桅桿狀立柱,緊繃的懸索,形成了流動(dòng)波浪般的造型曲線,使體育館像是一艘楊帆起航的巨艦。
1.2.1 概述
高層建筑與城市社會(huì)發(fā)展的關(guān)系密切,隨著社會(huì)城市化程度的加深,人口的持續(xù)增長(zhǎng),為節(jié)約及充分利用城市土地資源,高層建筑的數(shù)量仍將在全國(guó)各大城市中持續(xù)增長(zhǎng),高層建筑結(jié)構(gòu)選型的重要性不言而喻。并且,高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜性也日益增長(zhǎng),人們追求高品質(zhì)生活環(huán)境對(duì)環(huán)保與節(jié)能優(yōu)化等要求,使高層建筑的結(jié)構(gòu)選型除了安全性滿足之外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性、合理性,不能一味攀高,舍本逐末。
1.2.2 實(shí)例分析:框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系
奉化華信國(guó)際大酒店:
(1)工程概況
奉化華信國(guó)際大酒店位于浙江省寧波奉化,地處奉化市中山東路,南接岳林廣場(chǎng),西鄰奉化江。由香港華信集團(tuán)投資近3億元興建而成。酒店與華信國(guó)際商貿(mào)城聯(lián)袂而成,總建筑面積8.5萬(wàn)余平方米,高近80m,功能齊全,設(shè)施先進(jìn),酒店擁有各類超大豪華客房227間,餐飲設(shè)施宏大,可容納1800余人同時(shí)就餐。該酒店采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
(2)實(shí)例分析
奉化華信國(guó)際大酒店采用的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),建筑的兩端及中間的豎向交通部位等,均設(shè)置了通高的鋼筋混凝土剪力墻,各個(gè)方向剪力墻的布置做到了分散、均勻、周邊、對(duì)稱的準(zhǔn)則。在該酒店的結(jié)構(gòu)體系中,豎向荷載由框架柱和剪力墻承擔(dān),水平作用力由剪力墻承擔(dān)。內(nèi)部平面布置靈活,滿足該酒店不同種類套房需求。
1.3.1 概述
隨著現(xiàn)代建筑科技的提高,超高層的結(jié)構(gòu)形式也在不斷創(chuàng)新,而不是局限于用筒體結(jié)構(gòu)體系來(lái)抵御建筑所承受的豎向荷載及水平作用,利用大跨度結(jié)構(gòu)體系與超高層結(jié)構(gòu)體系結(jié)合,可以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度,改善結(jié)構(gòu)的受力性能。不僅如此,還有增加建筑室內(nèi)采光,減輕結(jié)構(gòu)自重,使建筑造型更加新穎獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
1.3.2 實(shí)例
科塞羅達(dá)國(guó)家公園內(nèi)的電視塔:
(1)工程概況
科塞羅拉國(guó)家公園內(nèi)的電視塔是由建筑師諾曼福斯特設(shè)計(jì),位于西班牙巴塞羅那科塞羅拉國(guó)家公園的一座山丘之上。該電視塔高達(dá)288m,如果采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土承重體系,計(jì)算得出需要一個(gè)直徑25m的深基礎(chǔ)。福斯特通過(guò)分析懸索橋、造船等技術(shù),最終選擇采用拉索桅桿原理的懸掛體系,結(jié)果只需要建造一個(gè)直徑4.5m的基礎(chǔ),大大減小了對(duì)山體的破壞,最大化的保護(hù)了公園的自然環(huán)境。
(2)實(shí)例分析
科塞羅那國(guó)家公園內(nèi)的電視塔的結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土核心筒框架結(jié)構(gòu)與大跨結(jié)構(gòu)體系中的拉索結(jié)合。支撐整個(gè)塔身的預(yù)制混凝土核心筒立于一個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)之上,基礎(chǔ)直徑4.5m,塔身被三條呈120°角傾斜的鋼索牽引。整個(gè)懸掛樓面的荷載通過(guò)垂直吊桿和內(nèi)部斜拉桿件傳遞到鋼筋混凝土塔柱上,再由塔柱傳至地面。水平荷載由拉索和塔柱一同承擔(dān)。斜拉索也打破了常規(guī)高塔的單調(diào),使高塔造型更為新穎。
一個(gè)設(shè)計(jì)方案能否實(shí)現(xiàn),結(jié)構(gòu)是否合理至關(guān)重要,結(jié)合結(jié)構(gòu)選型構(gòu)思建筑方案,才能達(dá)到事半功倍的效果。
[1]計(jì)學(xué)閏.結(jié)構(gòu)概念體系和選型.哈爾濱黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,2000.
[2]同濟(jì)大學(xué).建筑形態(tài)設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:中國(guó)建筑工業(yè)大學(xué)出版社,1991.
[3]鄧中美.大跨度建筑的空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)技術(shù)理念探析.